Comparative characteristics of osseointegration processes of the calcium phosphate coating implants and implants with germanium enriched calcium phosphate coatings


Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Osseointegration process exerts considerable influence on the term of biological fixation of the implants and is an important parameter that is to be focused on at the implant placement. Purpose: to conduct a comparative analysis of the osseointegration of the titanium alloy implants with different coatings for the determination of the optimum coating compound for osteogenesis. Materials and methods. Comparative analysis of osteogenic properties of the implants with thermal chemical surface treatment, calcium phosphate coating and Germanium enriched (3% and 5%) calcium phosphate coatings applied by electrochemical technique was performed. Implant recipients were 29 not pedigree male cats aged 1.5 to 4.0 years with 2500 to 3400 g body weight. Experimental animals were euthanized in 90 days after surgical intervention. Results. Histological study results showed that bone tissue regeneration was most active when implants with higher level (5%) of Germanium in calcium phosphate coating were used. Calcium phosphate coatings and Germanium enriched ones showed better osseointegration as compared to the implants with thermal chemical surface treatment.

About the authors

Elena A. Zelichenko

National Research Nuclear university MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: zelichenko65@mail.ru
cand. med. sci., ass. professor, chair of chemistry and material technology of modern energetics Moscow, Russia

V. V Guzeev

National Research Nuclear university MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

доктор техн. наук, профессор, зав. лабораторией композитных и функциональных материалов Moscow, Russia

Ya. B Koval’skaya

National Research Nuclear university MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

аспирант кафедры химии и технологии материалов современной энергетики Moscow, Russia

O. A Gurova

National Research Nuclear university MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

аспирант кафедры химии и технологии материалов современной энергетики Moscow, Russia

T. I Guzeeva

National Research Nuclear university MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

доктор техн. наук, профессор каф. химии и технологии материалов современной энергетики Moscow, Russia

References

  1. Миронов С.П., Еськин Н.А., Андреева Т.М. Болезни костно-мышечной системы как социально-экономическая проблема. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2012; 2: 3-7.
  2. Миронов С.П. Состояние ортопедо-травматологической службы в Российской Федерации и перспективы внедрения инновационных технологий в травматологии и ортопедии. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2010; 4: 10-3.
  3. Берглезов М.А., Андреева Т.М. Асептическое расшатывание эндопротеза тазобедренного сустава: механизмы остеолизиса и потенциальная терапия. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2010; 3: 82-8.
  4. Косяков А.Н., Розенберг О.А., Бондарь В.К. и др. Биосовместимость материалов эндопротеза нового поколения при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава. Ортопедия, травматология и протезирование. 2010; 4: 105-15.
  5. Назаров Е.А., Рябова М.Н. Применение отечественных имплантатов в эндопротезировании тазобедренного сустава. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2007; 2: 13-20.
  6. Баринов С.М. Керамические и композиционные материалы на основе фосфатов кальция для медицины. Успехи химии. 2010; 79: 15-32.
  7. Легостаева Л.В., Комарова Е.Г., Шаркеев Ю.П., Уваркин П.В. Исследование влияния напряжения микродугового оксидирования на физико-химические свойства кальцийфосфатных покрытий на титане. Перспективные материалы. 2011; 13: 456-65.
  8. Попков А.В. Биосовместимые имплантаты в травматологии и ортопедии (обзор литературы). Гений ортопедии. 2014; 3: 94-9.
  9. Каменчук Я.А., Зеличенко Е.А., Гузеев В.В. и др. Сравнительный анализ свойств кальций-фосфатных и композитных кальций-фосфатных хитозановых покрытий, получаемых методом электрохимического осаждения, для ортопедических имплантатов. Перспективные материалы. 2009; 6: 66-71.
  10. Назаров Е.А., Папков В.Г., Кузьманин С.А. и др. Сравнительная морфологическая оценка применения германиевых покрытий в имплантологии. В кн.: Материалы Всероссийской научно-практической конференции и конференции молодых ученых. М.; 2015: 188.
  11. Папков В.Г., Назаров Е.А., Кузьманин С.А. и др. Экспериментальная оценка остеоинтеграции некоторых интрамедуллярных имплантатов. В кн.: Митрошин А.Н., Геращенко С.М., ред. Актуальные проблемы медицинской науки и образования (АПМНО-2015): сборник статей V Международной научной конференции. Пенза: ПГУ; 2015: 33-6.
  12. Кудрин А.В., Скальный А.В., Жаворонков А.А. и др. Германий и иммунный ответ. В кн.: Кудрин А.В., Cкальный А.В., Жаворонков А.А. и др. Иммунофармакология микроэлементов. М.: КМК; 2000: 386.
  13. Комаров Б.А., Погорельская Л.В., Фролова М.А. и др. Почему необходим повсеместный контроль микроэлементного состава растительного сырья. Потенциал современной науки. 2014; 5: 27-35.
  14. Лукевиц Э.Я., Гар Т.К., Игнатович Л.М., Миронов В.Ф. Биологическая активность соединений германия. Рига: Зинатне; 1990.
  15. Снежко Л.А., Черненко В.И., Павлюс С.Г. Анодный процесс при формовке силикатных покрытий. Защита металлов. 1984; 20 (2): 292-5.
  16. McNeil W., Grass L.L. Anodic film growth by anion deposition in aluminate, tungstate and phosphate solution. J. Electrochem. Soc. 1964; 110 (8): 853-5.
  17. Arakawa S. Effects of germanium dioxide D-fructose solution on the X-ray injury of mice. Tanken. 1959; 10: 289-13.
  18. Вырва О.Е., Зыкова А.В., Сафонов В.И. Модификация поверхностных свойств материалов путем нанесения многослойных покрытий для их применения в ортопедии. Ортопедия, травматология и протезирование. 2009; 4: 62-5.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».