Email this article Effect of antibacterial surface modification of titanium screws on bacterial infection
- Authors: Scriabin A.S.1, Shakurov A.V.1, Lukina Y.S.2, Bionyshev-Abramov L.L.2, Smolentsev D.V.2, Serejnikova N.B.2,3, Vesnin V.R.1, Skriabina E.S.1, Tsygankov P.A.4
-
Affiliations:
- Bauman Moscow State Technical University
- Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics
- Sechenov First Moscow State Medical University
- Industrial University of Santander
- Issue: Vol 33, No 2 (2026)
- Pages: 316-324
- Section: Original study articles
- Submitted: 03.02.2025
- Accepted: 01.11.2025
- Published: 09.03.2026
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-8678/article/view/653399
- DOI: https://doi.org/10.17816/vto653399
- EDN: https://elibrary.ru/YPQAYA
- ID: 653399
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription or Fee Access
Abstract
BACKGROUND: Postoperative infections, including osteomyelitis, remain a cause of numerous complications in traumatology and orthopedics. Despite available preventive strategies, bacterial contamination following implantation of titanium devices into bone defects may result in prolonged treatment, disability, and even mortality.
AIM: This study aimed to evaluate the effectiveness of an antibiotic immobilized on an anodized titanium implant surface in suppressing peri-implant bacterial infection.
METHODS: A pilot single-center prospective study was conducted (study subjects: sexually mature male Wistar rats weighing 250–300 g and aged 4–6 months). The study was comparative and experimental, with the collection of both quantitative and qualitative data at a single time point. Six titanium screws without surface modification and six screws with surface modification were provided for testing by consecutive sampling. The implantation period was 14 days. The overall study duration was 2 months. A porous anodized coating loaded with gentamicin was prepared on the titanium screw surface. Screws were implanted into the tibia of Wistar rats with simultaneous inoculation of Staphylococcus aureus into the medullary canal. Histological and microcomputed-tomography (CT) analyses were performed to assess treatment efficacy.
RESULTS: In the control group, pronounced signs of bacterial bone infection were identified histologically and on CT images, characterized by greater bone rarefaction at the bone–implant interface. Reduced bone density was observed in the contact region between the implant and animal bone, with osteolytic zones predominantly on the implant side facing the proximal fragment. The defect margins were indistinct, and no tight bone–implant contact was detected. With the implemented surface modification of the implants, signs of bone rarefaction were less pronounced. Histological examination revealed newly formed bone tissue, in some cases closely apposed to the implanted screw. The area of newly formed bone was 39,311.4 ± 16,637.3 μm2 in the control group and 25,091.6 ± 16,834.7 μm2 in the experimental group, indicating no significant difference in osteogenesis (p = 0.216 > 0.05). No significant radiological signs of active inflammation or other pathological reactions at the bone–implant interface were observed in the experimental samples.
CONCLUSION: The applied method of implant surface preparation with subsequent gentamicin loading demonstrated effectiveness in suppressing bacterial infection and reducing osteolysis in an in vivo model. The use of antibacterial agents did not exert a significant negative effect on osseointegration and was associated with more rapid maturation of newly formed bone tissue. The study results are useful for assessing future directions and identifying potential approaches to manage postoperative infectious complications.
Full Text
ОБОСНОВАНИЕ
Профилактика постоперационных осложнений у больных после операционных вмешательств по поводу лечения травм, онкологических заболеваний костей включает борьбу с бактериальными поражениями, приводящими к формированию остеомиелита [1]. Одним из возможных методов борьбы с такими осложнениями может являться предварительное насыщение поверхности имплантатов антибактериальными фармакологическими препаратами, например антибиотиками. Антибиотики при имплантации в зону с наличием бактериальной флоры, освобождаясь, подавляют рост биоплёнок, что благоприятно влияет на эффективность остеоинтеграции.
Как было отмечено ранее [2], титановые имплантаты могут выступать в качестве достаточно эффективных носителей антибиотиков. При этом различные виды дополнительной обработки (анодирование, химическая обработка и пр.) [3, 4] могут дополнительно способствовать как накоплению, так и последующему высвобождению («релизу») антибиотиков. Материалы имплантатов покрываются антибактериальными агентами с помощью различных методов модификации поверхности для достижения сильных остеоинтеграционных и противоинфекционных свойств. Идеальная модификация поверхности титанового сплава не должна ухудшать его хорошую коррозионную стойкость, высокую прочность, модуль упругости Юнга [5] или нецитотоксичность. Кроме того, эта поверхность титанового сплава должна быть селективной, способной ослаблять бактериальную адгезию и способствовать интеграции костной ткани [6].
L. Qu и соавт. [7] ковалентно иммобилизовали карбоновую кислоту куркумина (Cur-COOH) на предварительно обработанной (3-аминопропил) триэтоксисиланом титановой поверхности посредством реакции амидирования для установления интерфейса «куркумин — титановый имплантат», который продемонстрировал антимикробные свойства.
В соответствии с результатами исследований М. Stigter и соавт. [8], соосаждение на поверхности титановых имплантатов кальция фосфата совместно с антибиотиками при погружении в насыщенные растворы, напоминающие физиологические жидкости, при температуре 37 °C приводит к образованию плотного однородного покрытия, причём антибиотики, содержащие карбоксильные группы, лучше взаимодействуют с кальцием, что приводит к лучшему связыванию и более эффективному включению антибактериальных субстанций в кальций-фосфатное покрытие.
В исследовании S. He и соавт. [9] Ti-подложка была покрыта одностадийной pH-индуцированной полимеризацией дофамина с последующей иммобилизацией антибиотика цефотаксима натрия на покрытом полидофамином титане посредством химии катехола.
Активные титановые поверхности, нагруженные антибиотиками, можно разделить на две категории: наноструктурированные поверхности и поверхности с ковалентно связанными антибиотиками [10]. К основным методам ковалентного связывания антибиотиков с титановыми поверхностями относится ковалентное присоединение полимеров с концевыми функциональными группами, включающих подходящий агент, например силановый, катехоловый или агент на основе фосфора. На сегодняшний день с использованием этой стратегии были исследованы многочисленные антибиотики, такие как даптомицин, ципрофлоксацин, доксициклин, ванкомицин, эноксацин, бацитрацин.
Для иммобилизации ванкомицина S. Kucharíková и соавт. [11] функционализировали аминогруппами титановую поверхность путём её обработки 3-аминопропилтриэтоксисиланом.
Одним из перспективных методов насыщения поверхности антибиотиками является использование неорганического слоя-носителя, наличие которого даёт синергетический эффект: во-первых, приводит к упрочнению поверхности имплантата и повышению его эксплуатационных характеристик, а во-вторых, стимулирует импрегнирование биологически активных соединений в поверхность [12]. Пористые и другие наноструктурированные поверхности на титановых имплантатах в настоящее время образуют с помощью различных вариантов электролитической обработки [13]. Иммобилизация антибактериальных препаратов происходит путём их захоронения в поверхностных кавернах и структурах [14], обеспечивающих впоследствии их эффективный релиз в организме реципиента без развития патологических воспалительных процессов. Важным моментом является комплексность вызываемых биологических реакций при имплантировании таких структур: образование покрытий сложной топологии, подавляющей рост бактериальных плёнок и возможность высвобождения препаратов в процессе эксплуатации изделий. Сложность процессов нанесения и захоронения антибиотиков диктует необходимость развития и дополнительного исследования таких подходов.
ЦЕЛЬ
Исследование эффективности иммобилизованного антибиотика на анодированной поверхности титанового имплантата для подавления периимплантной бактериальной инфекции.
МЕТОДЫ
Дизайн исследования
Проведено одноцентровое проспективное сравнительное экспериментальное исследование с использованием лабораторных животных.
Условия проведения
Работа основана на анализе результатов лечения периимплантной бактериальной инфекции при иммобилизации антибиотиков на анодированной поверхности титановых имплантатов.
В качестве исходных хирургических имплантатов использованы стандартные титановые винты 1,5 × 5 мм из сплава Grade 4 (ООО «Конмет», Россия). Поверхность винтов подвергалась анодированию при постоянном напряжении 40,6 В в течение 1 часа в электролите на основе H3PO4 (4% вес.) и HF (0,39% вес.). Далее образцы очищались в УЗ-ванне в течение 20 мин. После сушки на атмосфере (1 сутки) изделия замачивались в растворе гентамицина с концентрацией 40 мг/мл (ОАО «Дальхимфарм», Россия) в течение 1 часа.
На испытание предоставлены 6 титановых винтов без модификации поверхности и 6 — с модификацией поверхности.
В экспериментальной модели использованы 12 половозрелых самцов крыс линии Wistar весом 250–300 г в возрасте от 4 до 6 месяцев, специально выведенных в сертифицированном питомнике и ранее не участвовавших в исследованиях. Все хирургические процедуры и содержание животных выполнялись в соответствии с этическими правилами проведения экспериментов на животных, включая европейскую директиву FELASA 2010/63/EU.
В большеберцовую кость животного устанавливался контрольный образец (без покрытия и антибиотика) или опытный образец (с анодированной поверхностью и иммобилизованным антибиотиком). Период имплантации составил 14 суток.
Критерии соответствия
Неприменимо.
Описание медицинского вмешательства
Оперативное вмешательство осуществлялось под общей внутримышечной анестезией препаратами золетил в расчёте 12 мг/кг и рометар 2,5 мг/кг (n = 12, разделённые на две группы). Область моделирования — большеберцовая кость левой и правой задней конечности. Инокуляция активного бактериального агента (S. aureus 1,5·106 КОЕ в 250 мкл питательной среды) ATCC 6538 проводилась путём катетеризации через сформированное отверстие диаметром 1 мм в средней трети большеберцовой кости. Одномоментно на расстоянии 4–5 мм высверливалось отверстие 1 мм, в которое вкручивался винт: в большеберцовой кости опытной группы животных (n = 6) поверхность винтов была модифицирована гентамицином, в большеберцовой кости контрольной группы животных (n = 6) применялись винты без модификации поверхности.
Методы регистрации исходов
Рентгенологическое исследование выполнено на настольной системе микротомографии «Продис.Компакт» 2430ТС (100 мА, 100 кВ, фильтр CU 0.3). Реконструкция выполнена в программе ПРОДИС.Электро 1.3.20240214, а 3D-визуализация — в программе ПРОДИС VolAn 0.3.4. Пространственное разрешение при сканировании крысы целиком было порядка 30 микрон/воксель, при сканировании лапы — около 9 микрон/воксель. Для проведения гистологического исследования были использованы две методики: парафиновая гистологическая проводка и метод костных шлифов. При применении метода костных шлифов осуществляли стандартное обезвоживание и обезжиривание зафиксированных образцов. Полученные тканевые блоки заливали в метилметакрилат (OsteoBead, Sigma-Aldrich); в дальнейшем изготавливали первичные недекальцинированные спилы толщиной 100 мкм (Isomet 100), из которых формировали шлифы толщиной 40–50 мкм, после их просветления изготавливали гистологические препараты с окраской «небесный трихром» по А.В. Волкову для выявления различных тканей и функциональных клеток. При использовании парафиновой гистологической проводки образцы фиксировали в нейтральном формалине, декальцинировали, заливали в парафин, получали срезы толщиной 4 микрона, окрашивали гематоксилин-эозином и пикросириусом красным. Далее их изучали при световой микроскопии в разных режимах: светлое поле, фазовый контраст и поляризация в микроскопе Leica DM 4000 B LED с камерой Leica DFC 7000 T.
Этическая экспертиза
Доклинические испытания одобрены Локальным этическим комитетом (протокол № 4 от 2021 г.).
Статистический анализ
С использованием полученных фотографий гистологических препаратов выполнена численная оценка площади костных регенератов. В программе ImageJ (National Institute of Health, США) на микрофото при увеличении ×50 оценивали относительную площадь фрагментов костных регенератов на 100 тыс мкм2 гистосреза бедренной кости. Статистический анализ экспериментальных данных проводился с использованием программного обеспечения GraphPadPrism 10.00 (GraphPad Software, США). Нормальность распределения определяли с помощью теста Шапиро–Уилка (a > 0,05). Статистическую значимость различий оценивали с помощью непарного t-теста, p < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В контрольной группе (n = 6) по данным микро-КТ (рис. 1, а) отмечены признаки снижения плотности костной ткани в периимплантационной области, зоны разрежения кости наблюдались по стороне имплантата, обращённой к проксимальному фрагменту. Края дефекта размыты, контакт с имплантатом нарушен. В опытной группе (n = 6) признаки разрежения кости менее выражены (рис. 1, b), в образцах наблюдается костный регенерат, обращённый в сторону костномозгового канала и охватывающий первые витки резьбы имплантата. В отдельных образцах новообразованная кость тоже вплотную подходила к винту. Значительных рентгенологических признаков происходящего активного воспаления, секвестрирования, образования свищевых ходов, расплавления кости нет ни в одном из наблюдений.
Рис. 1. КТ-картина костного регенерата и тканей вокруг контрольного (a) и опытного (b) образцов.
Fig. 1. Computed tomography images of bone regenerate and surrounding tissues in the control (a) and experimental (b) samples.
По результатам гистологических исследований методом костных шлифов, которые приведены на рис. 2, подтверждается остеоинтеграция шейки винта в кортикальную пластину в обеих группах, но в опытной группе образование кости выявлено также на уровне первого витка резьбы, в отличие от контрольной группы, в которой по ходу витков образования кости не установлено.
Рис. 2. Костные шлифы зоны имплантации: a — контрольный образец, b — опытный образец.
Fig. 2. Ground sections of bone from the implantation zone: a, control sample; b, experimental sample.
В контрольной группе непосредственно вокруг винтового отверстия выявлялись крупные участки фиброзной ткани с повышенной лимфо-макрофагальной инфильтрацией, то есть развивалось выраженное хроническое воспаление (рис. 3, a), тогда как в опытной группе воспалительная инфильтрация полностью отсутствовала (рис. 4, a), что является индикатором положительного влияния модификации поверхности антибактериальной субстанцией. Интенсивность остеогенеза была выше в контрольной группе (рис. 3, b, c), но в опытной группе отмечалось усиление компактизации костного матрикса, костные балки располагались более плотно и с определённой ориентацией, что может свидетельствовать о большей зрелости новообразованной кости (рис. 4, b, c). С использованием численных оценок площади новообразованной кости не было обнаружено статистически значимого различия в эффективности остеогенеза в контрольной (39311,4 ± 16637,3 мкм2) и опытной группах (25091,6 ± 16834,7 мкм2), так как обнаруженное значение p = 0,216 > 0,05.
Рис. 3. Тканевая реакция на винт в контрольной группе: a — фиброзная ткань с выраженной лимфо-макрофагальной инфильтрацией (светлопольная световая микроскопия, ×200); b — остеогенез (светлопольная световая микроскопия, ×200); c — остеогенез (фазово-контрастная микроскопия, ×200). Окраска гематоксилин-эозином.
Fig. 3. Tissue reaction to the screw in the control group: a, fibrous tissue with pronounced lymphomacrophage infiltration (bright-field light microscopy, ×200); b, osteogenesis (bright-field light microscopy, ×200); c, osteogenesis (phase-contrast microscopy, ×200). Hematoxylin and eosin staining.
Рис. 4. Тканевая реакция на винт в опытной группе: a — общий вид кости в области винтового отверстия (светлопольная световая микроскопия, ×50); b — остеогенез (светлопольная световая микроскопия, ×200); c — остеогенез (фазово-контрастная микроскопия, ×200). Окраска гематоксилин-эозином.
Fig. 4. Tissue reaction to the screw in the experimental group: a, general view of bone in the area of the screw channel (bright-field light microscopy, ×50); b, osteogenesis (bright-field light microscopy, ×200); c, osteogenesis (phase-contrast microscopy, ×200). Hematoxylin and eosin staining.
Как и ожидалось, в ходе исследования в контрольной группе обнаруживались выраженные признаки бактериального поражения костной ткани, что выражалось в гистологических препаратах, а также на КТ-кадрах вследствие большей степени разрежения костной ткани на интерфейсе «кость / имплантат».
Таким образом, использование данного метода модификации поверхности титановых винтов позволило повысить эффективность их остеоинтеграции в область модельного костного дефекта, содержащего патологическую флору. Было показано, что в этом случае были менее выражены рентгеновские и гистологические признаки разрежения костной ткани в области контакта с имплантатом без визуализации свищевых образований, лизиса костей и прочих патологических процессов, включая хронические воспалительные реакции. Статистически значимого влияния обработки на эффективность остеогенеза найдено не было. Таким образом, применённый метод обработки эффективно подавлял бактериальное поражение, уменьшал разрежение костной ткани в области интерфейса «кость / имплантат», а также усиливал компактизацию костного матрикса.
ОБСУЖДЕНИЕ
Реализованный метод обработки поверхности титанового имплантата (анодирование и насыщение гентамицином) имел положительный эффект в части подавления роста бактериальных плёнок в области контакта имплантата с костью. Подтверждение этого эффекта было выполнено с помощью радиологических КТ-исследований и комплексного гистологического подхода, включавшего парафиновую гистологическую проводку и метод костных шлифов. Важным результатом также являлось отсутствие выраженного влияния использованного метода на эффективность остеогенеза в области дефекта. Статистически значимого снижения эффективности остеоинтеграции при применении гентамицина обнаружено не было, созревание новообразованной ретикулофиброзной кости проходило быстрее.
Полученные в данной работе результаты подтверждают и дополняют ранее имевшиеся данные об эффективности насыщения поверхности титановых имплантатов гентамицином [15, 16], которые были сфокусированы на in vitro моделях, для подавления роста патологических биоплёнок.
Полученные результаты подтверждают возможность и перспективы применения гентамицина для насыщения поверхностей титановых имплантатов с целью улучшения их остеоинтеграции и подавления бактериальных поражений [17]. Реализованная нами методика представляется более простой альтернативой подходам, которые используют многослойные системы на основе пары «гентамицин / полиакриловая кислота» [18] или сложные комбинации алюмосиликатов с добавлением гентамицина [19]. Применение нами метода анодирования как предварительной перед нанесением антибиотика стадии представляется перспективным благодаря нанесению прочных и термостабильных оксидных покрытий, стойких в течение длительного времени.
Получаемое покрытие даёт поверхности имплантата возможность иммобилизировать гентамицин благодаря особенностям её наноструктуры (формирование сложной топографии и внутренних нанопор). В организме лабораторного животного происходит релиз данных соединений [20] из пор в область костного дефекта, содержащего патологическую флору, и тем самым подавляется её рост. Дополнительным положительным эффектом является повышение эксплуатационных и механических характеристик поверхностей титановых имплантатов (твёрдость и прочность), что дополнительно улучшает сцепление имплантата с костной тканью в месте контакта и препятствует выкрашиванию поверхности. Наконец, в случае отсутствия бактериальных плёнок, подавляемых антибиотиком, наличие слоя оксида титана дополнительно стимулирует бионуклеацию и рост гидроксиапатита, представляющего собой минеральную основу костной ткани [21], что также является положительным аспектом предлагаемого метода.
Для уточнения полученной в данной работе информации по борьбе с остеомиелитом необходимы дополнительные исследования с использованием большего количества животных.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Установлено, что использованный метод подготовки поверхности имплантата с последующим насыщением поверхности гентамицином на in vivo модели способствует подавлению бактериальной инфекции и уменьшению остеолизиса. Применение антибактериальных препаратов не оказало статистически значимого негативного влияния на остеоинтеграцию, при этом наблюдалось более быстрое созревание новообразованной костной ткани. Результаты исследования полезны для оценки перспектив и поиска возможностей для борьбы с постоперационными инфекционными осложнениями.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Вклад авторов. Все авторы одобрили финальную версию перед публикацией, а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.
Этическая экспертиза. Доклинические испытания одобрены Локальным этическим комитетом (протокол № 4 от 2021 г.).
Источники финансирования. Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда № 20-79-10190.
Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов (личных, профессиональных или финансовых), связанных с третьими лицами (коммерческими, некоммерческими, частными), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи, а также иных отношений, деятельности и интересов за последние три года, о которых необходимо сообщить.
Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, данные).
Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.
Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.
ADDITIONAL INFORMATION
Author contributions: All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.
Ethics approval: The preclinical study was approved by the Local Ethics Committee (Minutes No. 4, 2021).
Funding sources: This study was supported by a grant from the Russian Science Foundation (No. 20-79-10190).
Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities, or interests (personal, professional, or financial) for the last three years related to for-profit, not-for-profit, or private third parties whose interests may be affected by the content of the article, as well as no other relationships, activities, or interests to disclose.
Statement of originality: No previously published material (text or data) was used in this article.
Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.
Provenance and peer-review: This article was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.
About the authors
Andrei S. Scriabin
Bauman Moscow State Technical University
Email: terra107@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8578-2632
SPIN-code: 3286-8502
Cand. Sci. (Engineering)
Russian Federation, MoscowAlexey V. Shakurov
Bauman Moscow State Technical University
Email: shakurov@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6110-8101
SPIN-code: 1894-4707
Dr. Sci. (Engineering), Associate Professor
Russian Federation, MoscowYuliya S. Lukina
Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics
Email: lukina_rctu@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0121-1232
SPIN-code: 2814-7745
Cand. Sci. (Engineering)
Russian Federation, MoscowLeonid L. Bionyshev-Abramov
Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics
Email: sity-x@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-1326-6794
SPIN-code: 1192-3848
Russian Federation, Moscow
Dmitriy V. Smolentsev
Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics
Author for correspondence.
Email: SmolentsevDV@cito-priorov.ru
ORCID iD: 0000-0001-5386-1929
SPIN-code: 3702-1955
Russian Federation, Moscow
Natalia B. Serejnikova
Priorov National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics; Sechenov First Moscow State Medical University
Email: natalia.serj@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4097-1552
SPIN-code: 2249-9762
Cand. Sci. (Biology)
Russian Federation, Moscow; MoscowVladimir R. Vesnin
Bauman Moscow State Technical University
Email: vesnin.volodya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1829-9891
SPIN-code: 7496-0481
Russian Federation, Moscow
Elizaveta S. Skriabina
Bauman Moscow State Technical University
Email: elzabra@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-1881-2822
Russian Federation, Moscow
Petr A. Tsygankov
Industrial University of Santander
Email: piotrtsy@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1221-9988
SPIN-code: 5218-3083
Colombia, Bucaramanga
References
- Kremers HM, Nwojo ME, Ransom JE, et al. Trends in the epidemiology of osteomyelitis: a population-based study, 1969 to 2009. Journal of Bone and Joint Surgery. 2015;97(10):837–845. doi: 10.2106/JBJS.N.01350
- Meng F, Yin Z, Ren X, Geng Z, Su J. Construction of Local Drug Delivery System on Titanium-Based Implants to Improve Osseointegration. Pharmaceutics. 2022;14(5):1069. doi: 10.3390/pharmaceutics14051069
- Gulati K, Sinn AWM, Findlay D, Losic D. Local drug delivery to the bone by drug-releasing implants: Perspectives of nano-engineered titania nanotube arrays. Therapeutic Delivery. 2012;3(7):857–873. doi: 10.4155/tde.12.66
- Jemat A, Ghazali MJ, Razali M, Otsuka Y. Surface Modifications and Their Effects on Titanium Dental Implants. BioMed Research International. 2015;2015:791725. doi: 10.1155/2015/791725
- Geetha M, Singh AK, Asokamani R, Gogia AK. Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants — A review. Progress in materials science. 2009;5:397–425. doi: 10.1016/j.pmatsci.2008.06.004
- Campoccia D, Montanaro L, Speziale P, Arciola CR. Antibiotic-loaded biomaterials and the risks for the spread of antibiotic resistance following their prophylactic and therapeutic clinical use. Biomaterials. 2010;31(25):6363–6377. doi: 10.1016/j.biomaterials.2010.05.005
- Qu L, Li X, Li Z, et al. A new approach to replace antibiotics with natural pigment derivatives: surface modification on the titanium implants. Applied Surface Science. 2023;608(4):155122. doi: 10.1016/j.apsusc.2022.155122
- Stigter M, Bezemer J, De Groot K, Layrolle P. Incorporation of different antibiotics into carbonated hydroxyapatite coatings on titanium implants, release and antibiotic efficacy. Journal of controlled release. 2004;99(1):127–137. doi: 10.1016/j.jconrel.2004.06.011
- He S, Zhou P, Wang L, et al. Antibiotic-decorated titanium with enhanced antibacterial activity through adhesive polydopamine for dental/ bone implant. Journal of The Royal Society Interface. 2014;11(95):20140169. doi: 10.1098/rsif.2014.0169
- Esteban J, Vallet-Regí M, Aguilera-Correa JJ. Antibiotics-and heavy metals-based titanium alloy surface modifications for local prosthetic joint infections. Antibiotics. 2021;10(10):1270. doi: 10.3390/antibiotics10101270
- Kucharíková S, Gerits E, De Brucker K, et al. Covalent immobilization of antimicrobial agents on titanium prevents Staphylococcus aureus and Candida albicans colonization and biofilm formation. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2026;71(4):936–945. doi: 10.1093/jac/dkv437
- Gkioka M, Rausch-Fan X. Antimicrobial Effects of Metal Coatings or Physical, Chemical Modifications of Titanium Dental Implant Surfaces for Prevention of Peri-Implantitis: A Systematic Review of In Vivo Studies. Antibiotics. 2024;13(9):908. doi: 10.3390/antibiotics13090908
- Pinter GT, Trimmel B, Kivovics M, et al. Long-Term Results of Anodic and Thermal Oxidation Surface Modification on Titanium and Tantalum Implants. Coatings. 2023;13(4):760. doi: 10.3390/coatings13040760
- Wang W, Liu H, Guo Z, et al. Various Antibacterial Strategies Utilizing Titanium Dioxide Nanotubes Prepared via Electrochemical Anodization Biofabrication Method. Biomimetics. 2024;9(7):408. doi: 10.3390/biomimetics9070408
- Popat KC, Eltgroth M, LaTempa TJ, Grimes CA, Desai TA. Decreased Staphylococcus epidermis adhesion and increased osteoblast functionality on antibiotic-loaded titania nanotubes. Biomaterials. 2007;28(32):4880–4888. doi: 10.1016/j.biomaterials.2007.07.037
- Sharma S, Bano S, Ghosh AS, et al. Silk fibroin nanoparticles support in vitro sustained antibiotic release and osteogenesis on titanium surface. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 2016;12(5):1193–1204. doi: 10.1016/j.nano.2015.12.385
- Akshaya S, Rowlo PK, Dukle A, Nathanael AJ. Antibacterial Coatings for Titanium Implants: Recent Trends and Future Perspectives. Antibiotics. 2022;11(12):1719. doi: 10.3390/antibiotics11121719
- Humayun A, Luo Y, Mills DK. Electrophoretic deposition of gentamicin-loaded znhnts-chitosan on Titanium. Coatings. 2020;10(10):944. doi: 10.3390/coatings10100944
- He L-J, Hao J-C, Dai L, Zeng R-C, Li S-Q. Layer-by-layer assembly of gentamicin-based antibacterial multilayers on Ti alloy. Material Letters. 2020;261:127001. doi: 10.1016/j.matlet.2019.127001
- Serov DA, Gritsaeva AV, Yanbaev FM, Simakin AV, Gudkov SV. Review of Antimicrobial Properties of Titanium Dioxide Nanoparticles. International Journal of Molecular Sciences. 2024;25(19):10519. doi: 10.3390/ijms251910519 EDN: AJTOFC
- Dhiflaoui H, Ben Salem S, Salah M, et al. Influence of TiO2 on the Microstructure, Mechanical Properties and Corrosion Resistance of Hydroxyapatite HaP + TiO2 Nanocomposites Deposited Using Spray Pyrolysis. Coatings. 2023;13(7):1283. doi: 10.3390/coatings13071283
Supplementary files
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).