Гістологічне дослідження та оцінка біосумісності 3-d друкованих імплантатів в експерименті

Autor: Kuliesh, D. V., Galatenko, N. A., Rozhnova, R. A., Gritsenko, V. P., Bogdan, A. M., Volkov, V. B.
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Morphologia; Том 14, № 1 (2020); 35-41
ISSN: 1997-9665
Popis: Background. High levels of musculoskeletal injuries, pathologies and various diseases of bone tissue encourage researchers around the world to actively seek out new and improve existing implant materials for high-quality reconstructive and restorative operations on bone tissue. Objective. Histological examination and evaluation of biocompatibility of 3-D printed implants after implantation in experimental animals. Methods. 3-D printed materials were implanted into the white laboratory rats Wistar for 1, 4, and 12 weeks. The cellular reactions of the organism and possible changes in the structure of the test specimens after implantation were studied by light microscopy by histological micropreparation analysis. Results. Histological examination was performed and the nature and dynamics of cellular responses after implantation of 3-D printed materials were evaluated. Conclusion. It was found that cellular migration and germination of connective tissue tendons deep into the implants due to the porous structure of 3-D printed material based on ceramics, resulted in partial degradation, which slightly increased the intensity of cellular reactions at all study periods. It was found that the intensity of cellular reactions was minimal in the early stages of the study around polymer-based 3-D printed material, but 12 weeks after implantation, cellular responses were increased. It is shown that implantation of 3-D printed materials into the body of experimental animals led to the development of cellular responses typical of aseptic inflammation, which testified to their biocompatibility.
Актуальность. Высокий уровень травм опорно-двигательного аппарата, патологии и различные заболевания костной ткани побуждают исследователей всего мира к активному поиску новых и совершенствованию существующих имплантационных материалов для проведения качественных реконструктивных и восстановительных операций на костной ткани. Цель. Гистологическое исследование и оценка биосовместимости 3-D печатных имплантатов после их имплантации в организм экспериментальных животных. Методы. Исследуемые образцы 3-D печатных материалов имплантировали в организм белых лабораторных крыс линии Wistar на сроки 1, 4 и 12 недель. Клеточные реакции организма и возможные изменения структуры исследуемых образцов после имплантации изучали методом световой микроскопии путем анализа гистологических микропрепаратов. Результаты. Проведено гистологическое исследование и оценен характер и динамика клеточных реакций после имплантации 3-D печатных материалов. Выводы. Установлено, что за счет пористой структуры 3-D печатного материала на основе керамики наблюдалась миграция клеток и прорастания тяжей соединительной ткани вглубь имплантатов, происходила их частичная деградация, что несколько усиливало интенсивность клеточных реакций на всех сроках исследования. Установлено, что на ранних сроках исследования вокруг 3-D печатного материала на основе полимера интенсивность клеточных реакций была минимальной, но через 12 недель после их имплантации наблюдалось усиление интенсивности клеточных реакций. Показано, что имплантация 3-D печатных материалов в организм экспериментальных животных приводит к развитию клеточных реакций типичных для асептического воспаления, что свидетельствовало об их биосовместимость.
Актуальність. Високий рівень травм опорно-рухового апарату, патології та різноманітні захворювання кісткової тканини спонукають дослідників всього світу до активного пошуку нових та вдосконаленню існуючих імплантаційних матеріалів для проведення якісних реконструктивних та відновлювальних операцій на кістковій тканині. Мета дослідження. Гістологічне дослідження та оцінка біосумісності 3-D друкованих імплантатів після їх імплантації в організм експериментальних тварин. Методи. Випробні зразки 3-D друкованих матеріалів імплантували в організм білих лабораторних щурів лінії Wistar на терміни 1, 4 та 12 тижнів. Клітинні реакції організму і можливі зміни структури випробних зразків після імплантації вивчали методом світлової мікроскопії шляхом аналізу гістологічних мікропрепаратів. Результати. Проведено гістологічне дослідження та оцінений характер та динаміка клітинних реакцій після імплантації 3-D друкованих матеріалів. Підсумок. Встановлено, що за рахунок пористої структури 3-D друкованого матеріалу на основі кераміки спостерігалася міграція клітин та проростання тяжів сполучної тканини вглиб імплантатів, відбувалася їх часткова деградація, що дещо посилювало інтенсивність клітинних реакцій на всіх термінах дослідження. Встановлено, що на ранніх термінах дослідження навколо 3-D друкованого матеріалу на основі полімеру інтенсивність клітинних реакцій була мінімальною, але через 12 тижнів після їх імплантації спостерігалося посилення інтенсивності клітинних реакцій. Показано, що імплантація 3-D друкованих матеріалів в організм експериментальних тварин приводить до розвитку клітинних реакцій типових для асептичного запалення, що свідчило про їх біосумісність.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: