Traumatology and Orthopedics of RussiaTraumatology and Orthopedics of RussiaТравматология и ортопедия России2311-29052542-0933Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics43010.21823/2311-2905-2011-0-2-101-106Theoretical and experimental studiesТеоретические и экспериментальные исследованияTheoretical and experimental studiesEXPERIMENTAL ESTIMATION OF COMPOSITE MATERIAL CONTAINING THE PROTEIN-MINERAL COMPONENTS AND RECOMBINANT BONE MORPHOGENETIC PROTEIN-2 AS A COVERING OF TITANIUM IMPLANTSЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ БЕЛКОВО-МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ И РЕКОМБИНАНТНОГО КОСТНОГО МОРФОГЕНЕТИЧЕСКОГО БЕЛКА-2 В КАЧЕСТВЕ ПОКРЫТИЯ ТИТАНОВЫХ ИМПЛАНТАТОВFedorovaM. Z.ФедороваМ. З.
Ukraine

д.б.н., профессор, старший научный сотрудник НОиИЦ «Наноструктурные материалы и нанотехнологии»

NadezhdinS. V.НадеждинС. В.
Russian Federation

к.б.н., научный сотрудник НОиИЦ «Наноструктурные материалы и нанотехнологии»

nadezhdin@bsu.edu.ruSemikhinA. S.СемихинА. С.
Russian Federation

к.б.н., научный сотрудник лаборатории биологически активных наноструктур

LazebnayaM. A.ЛазебнаяМ. А.
Ukraine

научный сотрудник НОиИЦ «Наноструктурные материалы и нанотехнологии»

KhramovG. V.ХрамовГ. В.
Russian Federation

инженер НОиИЦ «Наноструктурные материалы и нанотехнологии»

KolobovY. R.КолобовЮ. Р.
Russian Federation

д.ф.-м.н., профессор, доктор НОиИЦ «Наноструктурные материалы и нанотехнологии»

GromovA. V.ГромовА. В.
Russian Federation

младший научный сотрудник лаборатории биологически активных наноструктур

BartovM. S.БартовМ. С.
Ukraine

младший научный сотрудник лаборатории биологически активных наноструктур

LuninV. G.ЛунинВ. Г.
Russian Federation

к.б.н., руководитель лаборатории биологически активных наноструктур

KaryaginaA. S.КарягинаА. С.
Russian Federation

д.б.н., главный научный сотрудник лаборатории биологически активных наноструктур

GunderovD. V.ГундеровД. В.
Russian Federation

к.ф.-м.н., заместитель директора Института перспективных материалов

ГОУ ВПО «Белгородский государственный университет»ГУ НИИ «Эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи» РАМНУфимский государственный авиационно-технический университет300620111721011060711201607112016https://journal.rniito.org/jour/article/view/430

The influence of both, the composite material based on the protein-mineral components including the prolonged form of the recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2) and the method of the titanium implant’s surface treatment, on the reparative osteogenesis and adhesion strength of the bone tissue – implant’s surface contact was evaluated. Covering of implants with the composite coating promotes significant acceleration of the bone tissue regeneration processes in the site of implants loading. The composition coating with prolonged form of the rhBMP-2 promoted increasing of the neogenic bone tissue’s adhesion with the implants, as compared with the coating without recombinant human bone morphogenetic protein. The implants treated with microarc oxidation demonstrated higher values of the breakout force during the separation of the implants from the bone than the implants treated with sandblasting method.

Проведена оценка влияния композиционного материала на основе белково-минеральных компонентов, содержащего пролонгированную форму рекомбинантного костного морфогенетического белка-2 человека (rhВМР-2), и способа обработки поверхности титанового имплантата на репаративный остеогенез и адгезионную прочность контакта костной ткани с поверхностью имплантата. Нанесение на имплантаты композиционного препарата/покрытия способствовало значительному ускорению процессов регенерации костной ткани в месте введения имплантатов. Композиционное покрытие с пролонгированной формой rhBMP-2, способствовало увеличению адгезионных связей новообразованной костной ткани с поверхностью образцов по сравнению с покрытием, не содержащим рекомбинантного костного морфогенетического белка. Имплантаты с поверхностью, обработанной с помощью микродугового оксидирования, демонстрировали более высокие значения величины усилия отрыва имплантата от кости, чем модифицированные пескоструйной обработкой.

titanium implantrecombinant bone morphogenetic human protein-2титановый имплантатрекомбинантный костный морфогенетический белок-2 человека1. Боровский, Е.В. Биология полости рта / Е.В. Боровский, В.К. Леонтьев. – М. : Изд-во НГМА, 2001. – 304 с.2. Валиев, Р.З. Наноструктурный титан для биомедицинских применений: новые разработки и перспективы коммерциализации / Р.З. Валиев [и др.] // Российские нанотехнологии. – 2008. – Т. 3, № 9–10. – С. 80–89.3. Григорян, А.С. Проблемы интеграции имплантатов в костную ткань (теоретические аспекты) / А.С. Григорян. – М. : Техносфера, 2007. – 128 с.4. Пат. 2342938 РФ. Способ получения наноразмерного гидроксилапатита / Иванов М.Б., Волковняк Н.Н., Колобов Ю.Р., Бузов А.А., Чуев В.П. ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Белгородский государственный университет». – № 2007130861/15 ; заявл. 14.08.2007 ; опубл. 10.01.09, Бюл. № 1.5. Karlov, A.V. Definition of silver concentration in calcium phosphate coatings on titanium implants ensuring balancing of bactericidity and cytotoxity / A.V. Karlov, V.P. Shakhov, Yu.R. Kolobov // Key Engineering Materials. – 2001. – Vol. 194. – P. 207–210.6. Kolobov, Yu.R. Structure and properties of oxide coating applied on the orthopaedic titanium alloys by microarc oxidation / Yu.R. Kolobov, A.V. Karlov, L.S. Bushnev, E.E. Sagimbaev // Acta Orthopedica Scand. – 1998. – Vol. 69. – P. 48–50.7. Kolobov, Yu.R. Nanotechnologies for the formation of medical implants based on titanium alloys with bioactive coatings / Yu.R. Kolobov // Nanotechnologies in Russia. – 2009. – Vol. 4. – Р. 758–775.8. Shimaoka, H. Recombinant rowth/differentiation factor-5 (GDF-5) stimulates osteogenic differentiation of marrow mesenchymal stem cells in porous hydroxyapatite ceramic / H. Shimaoka [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. – 2004. – Vol. 68. – P. 168–176.9. Tsuruga, E. Pore size of porous hydroxyapatite as the cell-substratum controls BMP-induced osteogenesis / E. Tsuruga [et al.] // J. Biochem. – 1997. – Vol. 121. – P. 317–324.10. Wang, Y.J. Collagen-hydroxyapatite microspheres as carriers for bone morphogenic protein-4 / Y.J. Wang [et al.] // Artif. Organs. – 2003. – Vol. 27. – P. 162–168.