Трибохимический компонент развития окислительного стресса при имплантации искусственных суставов. Часть 1. Определение радикалообразующей способности частиц износа различных ортопедических материалов



Цитировать

Полный текст

Аннотация

С помощью модельной реакции окисления кумола изучена радикалообразующая способность искусственных частиц износа некоторых ортопедических сплавов
и корундовой керамики. Обнаружено, что частицы износа различных сплавов катализируют окисление кумола, тогда как частицы корундовой керамики в этом плане инертны. Частицы износа кобальтового сплава значительно активнее частиц титанового сплава и нержавеющей стали. Изготовление кобальтового сплава путем лазерного спекания уменьшает радикалообразующую способность частиц его износа. Активность частиц износа кобальтового сплава сохраняется в течение продолжительного времени после их изготовления и способна значительно усилить развитие окислительного стресса при эндопротезировании суставов. Выявление каталитической активности частиц износа ортопедических сплавов требует изучения воздействия cвободных радикалов, генерируемых в ходе трибохимических реакций, на компоненты имплантатов
и биологические ткани.

Об авторах

Валерий Георгиевия Булгаков

ЦИТО

Email: bulgakov_cito@mtu-net.ru
канд. биол. наук, старший науч. сотр. отдела экспериментальной травматологии и ортопедии ЦИТО; ЦИТО

Н С Гаврюшенко

ЦИТО

профессор, доктор тех. наук, руководитель испытательной лаборатории ЦИТО; ЦИТО

А Н Шальнев

ЦИТО

доктор мед. наук, зав. отделом экспериментальной травматологии и ортопедии ЦИТО; ЦИТО

В Ф Цепалов

Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН

профессор, доктор хим. наук, консультант Института биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН; Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН

Список литературы

  1. Булгаков В.Г., Гаврюшенко Н.С., Цепалов В.Ф. Количественная оценка радикалообразующей способности частиц износа ортопедических сплавов //Перспективные материалы. - 2004. - N 3. - С. 49-54.
  2. Феклисова Т.Г., Харитонова А.А., Пирогов О.Н.и др. Некоторые особенности трибохимического окисления углеводородов //Трение и износ. - 1985. - Т. 6, N 2. - С. 339-346.
  3. Bцhler M., Kanz F., Schwarz B. et al. Adverse tissue reactions to wear particles from Co-alloy articulations, increased by alumina-blasting particle contamination from cementless Ti-based total hip implants. A report of seven revisions with early failure //J. Bone Jt Surg. - 2002. - Vol. 84B, N 1. - P. 128-136.
  4. Catelas I., Bobyn J.D., Medley J.B. et al. Effects of digestion protocols on the isolation and characterization of metal-metal wear particles. I. Analysis of particle size and shape //J. Biomed. Mater. Res. - 2001. - Vol. 55, N 3. - P. 320-329.
  5. Catelas I., Bobyn J.D., Medley J.J. et al. Effects of digestion protocols on the isolation and characterization of metal-metal wear particles. II. Analysis of ion release and particle composition //J. Biomed. Mater. Res. - 2001. - Vol. 55, N 3. - P. 330-337.
  6. Cheng Y.J., Chien C.T., Chen C.F. Oxidative stress in bilateral total knee replacement, under ischaemic tourniquet //J. Bone Jt Surg. - 2003. - Vol. 85B, N 5. - P. 679-682.
  7. Costa L., Jacobson K., Bracco P. et al. Oxidation of orthopaedic UHMWPE //Biomaterials. - 2002. - Vol. 23, N 7. - P. 1613-1624.
  8. Haynes D.R., Crotti T.N., Haywood M.R. Corrosion of and changes in biological effects of cobalt chrome alloy and 316L stainless steel prosthetic particles with age //J. Biomed. Mater. Res. - 2000. - Vol. 49, N 2. - P. 167-175.
  9. Hukkanen M., Corbett S.A., Platts L.A. et al. В.Ф. Nitric oxide in the local host reaction to total hip replacement //Clin. Orthop. - 1998. - N 352. - P. 53-65.
  10. Kennedy J.C., O'Grady P., McCarthy D.R. et al. An inves- tigation into the role of oxygen free radical scavengers in preventing polymethylmethacrylate-induced necrosis in an osteoblast cell culture //Orthopedics. - 2000. - Vol. 23, N 5. - P. 481-485.
  11. Kossovsky N., Liao K., Millett D. et al. Periprosthetic chronic inflammation characterized through the measurement of superoxide anion production by synovial-derived macrophages //Clin. Orthop. - 1991. - N 263. - P. 263-271.
  12. Leonard S., Gannett P.M., Rojanasakul Y. et al. Cobalt-mediated generation of reactive oxygen species and its possible mechanism //J. Inorg. Biochem. - 1998. - Vol. 70, N 3-4. - P. 239-244.
  13. Lison D., Carbonnelle P., Mollo L. et al. Physicochemical mechanism of the interaction between cobalt metal and carbide particles to generate toxic activated oxygen species //Chem. Res. Toxicol. - 1995. - Vol. 8, N 4. - P. 600-606.
  14. Niki Y., Matsumoto H., Suda Y. et al. Metal ions induce bone-resorbing cytokine production through the redox pathway in synoviocytes and bone marrow macrophage //Biomaterials. - 2003. - Vol. 24, N 8. - P. 1447-1457.
  15. Soloviev A., Schwarz E.M., Darowish M., O'keefe R.J. Sphingomyelinase mediates macrophage activation by titanium particles independent of phagocytosis: A role for free radicals, NFkappaB, and TNFalpha //J. Orthop. Res. - 2005. - Vol. 23, N 6. P. 1258-1265.
  16. , Zhang Q., Kusaka Y., Sato K. et al. Differences in the extent of inflammation caused by intratracheal exposure to three ultrafine metals: role of free radicals //J. Toxicol. Environ. Health A. - 1998. - Vol. 53, N 6. - P. 423-438.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2010


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-76249 от 19.07.2019.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах