BACKGROUND: Titanium alloys are widely used in medicine due to their high biocompatibility, corrosion resistance and mechanical strength. However, standard titanium implants have a limited ability to integrate with bone tissue, which can lead to various complications and the need for revision operations. Modification of the implant surface with various biologically active compounds is a promising direction for solving this problem. Among the possible approaches, special attention should be paid to the use of inorganic coatings such as calcium oxides and phosphates, which combine high resistance, corrosion resistance and good mechanical properties.
AIM: Determining the modification effect of the titanium (Grade 2) mesh surface on the biocompatibility and osseogenic properties of materials with in vivo experiments using the small laboratory animals.
MATERIALS AND METHODS: The titanium mesh surface was modified by microarc oxidation in electrolyte with dispersed hydroxyapatite (HAp). The effectiveness of the surface modification was in vivo tested with a trepanation model in the skull of Wistar rats.
RESULTS: The formation of a structured regenerate at the bone surface without a significant defect reduction was revealed. The tissue reaction to the implantation of metal meshes in the defect of the parietal bones of the skull was weak, relatively mature dense connective tissue capsules were formed around the meshes, in which vascularization and inflammatory infiltration were minimal, bone regeneration was observed along the defect edges. Surface modification with microarc oxidation led to more pronounced bone regeneration compared to a surface-unmodified mesh.
CONCLUSION: Modification of the surface of the titanium-based mesh by micro-arc oxidation in the electrolyte with dispersed HAp has a positive effect on bone regeneration when closing defects of flat bones.
Обоснование. Сплавы титана широко используются в медицине благодаря высокой биосовместимости, коррозионной стойкости и механической прочности. Однако стандартные титановые имплантаты имеют ограниченную способность к интеграции с костной тканью, что может приводить к различным осложнениям и необходимости ревизионных операций. Модификация поверхности имплантатов различными биологически активными соединениями представляет собой перспективное направление для решения данной проблемы. Среди возможных подходов особого внимания заслуживает использование неорганических покрытий, таких как фосфаты кальция, которые сочетают в себе хорошие механические свойства и высокую биоактивность.
Цель. Определение влияния модификации поверхности сетки из сплава ВТ1-00 на биосовместимость и остеогенные свойства материалов в экспериментах in vivo на мелких лабораторных животных.
Материалы и методы. Модификация поверхности сетки на основе титанового сплава ВТ6 была проведена методом микродугового оксидирования в электролите с добавлением мелкодисперсного гидроксиапатита (ГАП). Эффективность модификации поверхности проверялась in vivo при закрытии трепанационного отверстия черепа на крысах линии Вистар.
Результаты. Выявлено образование структурированного регенерата на границе с костью без значительного сокращения площади дефекта. Тканевая реакция на имплантацию металлических сеток в область дефекта теменных костей черепа слабая, вокруг сеток формировались относительно зрелые плотные соединительнотканные капсулы, в которых васкуляризация и воспалительная инфильтрация были минимальными, наблюдалась костная регенерация по краям дефекта. Модификация поверхности микродуговым оксидированием с нанесением покрытия ГАП приводила к более выраженной костной регенерации по сравнению с поверхностно-немодифицированной сеткой.
Заключение. Модификация поверхности сетки на основе титанового сплава методом микродугового оксидирования поверхности в среде электролита с добавлением дисперсного ГАП оказывает положительный эффект на костную регенерацию при закрытии дефектов плоских костей.