Aumentar a eficácia da sobrevivência do implante em 5-7 vezes - como isso é possível?

Para a sobrevivência do implante, não apenas a biocompatibilidade do material é importante, mas suas características estruturais desempenham um papel importante: quanto melhor o implante "imita" o osso, mais rápido o processo de cicatrização começa. O processo pode ser mais eficiente com a introdução de aditivos específicos que atraem as células do próprio paciente para a área de implantação, o que contribui para a formação de um novo osso. Uma equipe de cientistas do NITU "MISiS", NITsEM eles. N.F. Gamalei, NMIC eles. N.N. Blokhin e a Universidade Técnica de Dortmund alcançaram um aumento de 5 a 7 vezes na eficiência da sobrevivência de implantes ósseos. Como isso se tornou possível?

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É tudo sobre a abordagem combinatória: a estrutura porosa do implante, seu enriquecimento mineral e o efeito de dois fatores de crescimento de proteínas introduzidos no implante.

Pesquisadores introduziram proteínas no implante híbrido feito de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) e hidroxilapatita (substância mineral que compõe aproximadamente 50% do osso natural), que naturalmente contribuem para o crescimento ósseo e a hematopoiese. O experimento foi realizado em camundongos de laboratório com um orifício de trepanação no crânio com diâmetro de 4 mm - independentemente, sem implante, esse defeito nunca teria durado.
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As proteínas sintetizadas artificialmente de dois tipos foram introduzidas no implante: proteína morfogenética óssea 2 (BMP-2), que atrai as células do próprio paciente para o local da implantação, que contribui para a formação do tecido ósseo, e a eritropoietina (EPO), que possui muitas funções no corpo, neste caso, promove a formação de vasos sanguíneos no tecido ósseo recém-formado.
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Sete grupos de camundongos foram utilizados no experimento: no primeiro grupo, o implante não foi inserido no orifício de trepanação, o segundo utilizou um implante híbrido sem proteínas inseridas e o restante utilizou um implante com várias combinações dessas proteínas. Os resultados mais bem-sucedidos foram revelados nos grupos 6 e 7: em um deles foram inseridos 7 microgramas de BMP-2 no implante, no outro - 3,5 microgramas de BMP-2 e 3,5 microgramas de EPO. Já na terceira semana do experimento, um defeito craniano nos ratos desses dois grupos foi completamente contraído pelo crescimento ativo do tecido ósseo. Isso é 5-7 vezes mais eficaz (ou seja, quando proteínas são adicionadas, 5-7 vezes mais tecido ósseo é formado) em comparação com a sobrevivência do implante sem as proteínas introduzidas.

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O curso do experimento em sete grupos de camundongos com defeito craniano. Pode-se observar que os resultados mais efetivos foram alcançados nos grupos 6 e 7.

Artigo sobre o desenvolvimento publicado em Ciência dos Materiais e Engenharia do C .

Os planos futuros dos cientistas são continuar trabalhando na criação de implantes modificados biocompatíveis, inclusive a partir de materiais bioabsorvíveis, que se dissolveriam completamente ao longo do tempo, deixando apenas ossos recém-cultivados.

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