Személyes oldal - a főbb anyagok csontpótlás
Implantátum anyagok kell bizonyos mechanikai, fizikai-kémiai és biológiai tulajdonságait, hogy egy előre meghatározott természetével a kölcsönhatás a szervezet belső környezet.
Mechanikai tulajdonságai az implantátum anyaga határozza meg a viselkedését az intézkedés alapján a mechanikai erők; fizikai tulajdonságok jellemzik aránya implantátumok elektromos, mágneses, fényhatások; kémiai tulajdonságait az implantátum jelzik ellenállnak a vegyi hatásoknak közepes; biológiai tulajdonságok közé mérgező anyagok, azok csatlakozási rákkeltő korrózióállóság, a hatás a vér biokompatibilitás. Biokompatibilitás a legfontosabb tulajdonság, ami kell az implantátum anyaga. Gyakran még a száját a szakember, akkor hallani a „bioanyagok” kapcsolatban szintetikus anyagokra, bár ez alapvetően rossz. Az bioanyagok kell érteni biológiai eredetű anyagot a transzplantációhoz, Implantológia, amely következik az előtag „bio” - Az élet. A felhasznált anyagok gyártásához biokompatibilis implantátumok nevezzük, és a maguk felosztva biotolerable, bioinert, bioaktív.
A tapasztalat azt mutatja, hogy sem a jelenleg használt implantátum anyagok nem felelnek meg a követelményeknek, mint például a bioinert titán nem képesek arra, hogy serkentik oszteointegráció, és bioaktív kerámia - a szükséges mechanikai tulajdonságokat. A probléma megoldására kifejlesztett kompozit anyagok, különösen, biokompozit bevonat titán fogászati implantátumok.
1.1. Csontpótló anyag biológiai eredetű
Anyagok csontpótlás hagyományosan sorolni autológ, allogén xenogén és alloplasztikus.
Számos alapvető mechanizmusai csontképződés segítségével csontpótló anyag.
Osteokonduktsiya- típusú osteogenesis ahol csontpótló anyag hat mint egy passzív mátrix (vezető, keret) az illeszkedési csontnövekedést. Ez a keret képes háromdimenziósán teljes körű közvetlen lerakódását csontanyag a felületén.
Osteogennoekosteobrazovanie - történik a jelenléte esetén az életképes graft oszteogén képes sejtek differenciálódását és szintézisét a fő összetevői az extracelluláris a csont mátrixot.
Boyne (1973) kifejlesztett és megfogalmazott paradigma, amely szerint ideális anyag kell csontpótló:
- lesz elérhető a kívánt mennyiségben;
- magas potenciát kosteoobrazovaniyu;
- elősegíti revascularisatióját a hibás terület;
- magasabb osteoinduktív lehetséges;
- biztosítják a regenerációs a rögzítő szövetek egy fog annak a mobilitás;
- rendelkeznek oszteokonduktív tulajdonságokkal;
- elősegítik a kialakulását új kötőszövet kapcsolódási területén a periodontális hiányok;
- szükség megszerzése céljából további sebészi beavatkozás a donor hely;
- egy immunválasz kiváltását a testből;
- megakadályozza az új képződését csontszövet.
1.1.1. Autológ (autológ) csont
Szerint a szerkezet a avasculáris csontgraftok lehet kérgi, szivacsos (szivacsos) és kortiko-szivacsos. Kortiko-szivacsos oltványok legjobban megfelelnek a követelményeknek csont helyreállító sebészet: agykérgi szegény sejtes elemei, de megadja a graft elegendő erőt, míg a szivacsos anyag drámai módon megnöveli a csontképző potenciál a graft és provokálja a gyors és teljes revascularisatióját a graft. A mechanikai stabilitása kérgi autológ csont feltételeit teremti meg annak használatát olyan esetekben, amikor a szükséges terhelést a korai transzplantációs területre. Ha a nyomószilárdsága szivacsos csont tartományban 5-60 MPa, a kortikális csont ellenáll nyomóterhelés akár 140 MPa. A rugalmassági modulusa a kortikális csont is lényegesen nagyobb, mint az azonos paraméter szivacs 14 GPa versus 1.4, ill.
Használata a fogorvosi, a forrás autogén csont lehet intraorális és extraorális donor területek. A helyszín kiválasztása mintavételre csont elsősorban attól függ, amelynek cseréjére a hiba nagysága. A legtöbb „nagylelkű” donor helye a csípőtaréj, ez lehet beszerezni csontblokk térfogat 140 ml. Más oldalak közé extraoralis sípcsont és a falcsont. Annak ellenére, hogy jelentős csonttömeg, amely elérhető a sebész során extraoralis oldalakat hátránya, gyors felszívódása oltványok transzplantáció után. Summers és Eisenstein, összegezve a transzplantáció eredményeinek autológ csípőlapátból területen, jelentette, hogy mintegy 25% -a tapasztalt jelentős fájdalmat és egyéb kellemetlen érzés a csípő csont több mint öt évvel a műtét után.
Oltványok vett intraorális helyszínek kapcsán a származási intramembranoznym állkapocs homológ észlelt tulajdonságai ágy, és ezért hosszabb megtartják eredeti alakjukat és kevésbé érzékenyek a felszívódást. Köztudott, hogy a csont intramembranoznogo eredetű bőségesen szolgáltatott a vér. Azonban a donor szövetet mennyisége a szájban nem mindig elég. Így például, a mandibula csont nehezen hozzáférhető térfogata eléri a 10 ml, és a álla kártyán kaphat nem több, mint 5 ml csontszövet. Bizonyos esetekben célszerű használni a csont felső állkapocs terület, a domb exostosisok vagy csontmorzsalék kapott a folyamat előkészítése, közel a fogadó doboz területeken.
1.1.2. allogén transzplantáció
Alternatívájaként autogén csont ajánlottak allogén anyagok feleslegessé alkalmazásának további sebészeti trauma, csökkentette a időtartama rekonstrukciós eljáráson, és csökkenti a vér mennyisége veszteség. Az első lépések a allogén csont vettünk elején a 19. században. Mivel a csontpótló anyag megjelent friss, feldolgozatlan csontszövet, az eredmények felhasználása ritkán volt kedvező eredményt. Alacsony felhasználásának hatékonyságát a „friss” allogén csont, valamint a tilalom az egyház átültetett hullamerevség csont vallási okokból kényszerítette a tudósok, hogy hagyjon fel a transzplantációs allogén csontvelő
(NA Plotnikov, 1967). Azonban, hullamerevség csont ojtott anyag megfelelő kezelését követően és eddig még széles körben használják a gyakorlatban a gyógyszert.
Előállítás allogén anyagok
Allogén csontanyagok van szigorúság, hogy készítünk és tartunk fenn a szöveti bankok. Leggyakrabban, az adományozók hirtelen meghalt emberek, akik nem hordozók fertőző és egyéb krónikus betegségek. Annak érdekében, hogy a lehetséges észlelési fertőzés, számos tanulmány a véradók, beleértve az antitestek meghatározására a HIV-1, HIV-2, a hepatitis B és C Az American Association of Tissue Banks is megköveteli antitestek detektálására a T-sejtes leukémia első és második típusú és azonosítási szifilisz. Egyes bankok az ilyen modern nagyon érzékenyek és nagyon specifikus módszer a polimeráz-láncreakció kimutatására a HIV-1-DNS-t és a hepatitis C
Azonban, annak ellenére, hogy a modern fejlesztést immunológiai és genetikai diagnózis, még mindig rögzített esetekben a fertőző betegségek a transzplantált szövet. Az FDA (kontroll és a kábítószerek US Food) a 80-as években a 20. században fedezték fel sok esetben a fertőzés a Creutzfeldt-Jakob-betegség - prion fertőzés, amelynél van egy lassú, fokozatos elvesztése idegsejtek az agyban. Egyedi esetben a fertőzés egy degeneratív neurológiai betegségek, valamint a HIV és a hepatitisz C észleltek a következő években. Úgy becsülik, hogy a gondos vizsgálatot és további presterilizing és sterilizáló kezelése csont allograft, a HIV fertőzés átvitelének kockázata 1: 1 - 1,6 milliót.
Fertőtlenítés és Sterilizálás Módszerek
Gamma-sugárzással sterilizáljuk dózisban 25 kGy nem vezet jelentős változásokat a műanyag tulajdonságait a csontanyag, és nem befolyásolja a oszteoinduktív potenciálját. Az említett adagolási lehetővé teszi, hogy magas szintű garantált sterilitás ellen a legtöbb mikroorganizmus. Ezen túlmenően, a gamma-sugárzás van egy jellegzetes mélyen behatolnak kitett szövetekben. Semlegesítése mikroorganizmusok miatt hasítása makromolekulák (DNS és RNS) a baktériumok és vírusok. Egy másik hatásmechanizmus gamma besugárzás kialakulását a hidratált környezetet, szabad gyökök káros hatásait a mikroorganizmusokra. Azonban a lehetőségek a módszerrel csak az alacsony hatást gyakorol bizonyos típusú vírusok, amelyek ellenállnak a gamma-sugárzás. Immune hogy ez a mód a sterilizálás, és a legtöbb fajta prionok, a veszteség, amely csak akkor lehetséges, ha a sugárzásnak kitett behatolását dózis legalább 50 kGy.
Típusai allogén csont anyagok
A formáció toxikus peroxivegyületek, elsősorban gidroksilradikala OH - eredményeként a lipidperoxidáció károsodás indukál celluláris struktúrák, különösen membránok. Ezt a folyamatot végezzük a szabad víz jelenléte. Ezért az alapja minden modern tartósítási eljárás allogén csont az a folyamat kitermelése vizet a graft minimális szintre.
A szabad víz eltávolítása is előállíthatók különböző módszerekkel. Mély fagyasztás végezzük immobilizálása a szabad víz és a kristályosodás. Lehűtés után a graft egy hőmérséklet - 80 ° C, nyilvánvaló, hogy nincs szabad víz a rendszerben tehát bomlási folyamatait szerves komponens blokkolva vannak. Ezzel párhuzamosan a víz kristályosodás található a sejtközi térben, krioprezerváció és befolyásolja a sejten belüli víz, ami a halálát sok sejt. Védi a sejteket a káros hatásai az alacsony hőmérsékletek alkalmazásával különböző krioprotektánsok (glicerin, etilén-glikol, metanol, stb).
Megakadályozhatja fehérjék denaturálása olyan módszer alkalmazásával a szárítás alacsony hőmérsékleten. Liofilizálással megérteni eltávolítjuk a felesleges nedvességet a szublimáció szublimáció
(NA Plotnikov, 1967). Kezdje el használni liofilizálási technika nyúlik vissza 1890, amikor a német hisztológus R. Altmann első végzett eljárás száradó szövet a fagyasztott állapotban. A 20. század közepén, ez a szövet tartósítási eljárást széles körben használják a transzplantáció. Ez biztosítja a víz eltávolítása a graft gőzként. Fontos megjegyezni, hogy a téma a technológia szinte nincs fehérjedenaturáció a graft és megtartja az alapvető biológiai tulajdonságait az anyag. Az American Association of Tissue Banks (A.A.T.B.), liofilizált allogén csont graft, a maradék nedvesség kisebb, mint 6%, tárolható szobahőmérsékleten legalább 5 év.
A megkülönböztető jellemzője a csont morfogén fehérjék más növekedési faktorok az ő tulajdonát transzformált sejtek a kötőszövetben osteoprogenitornye, ami nem volt megfigyelhető a tanulmány az inzulin, fibroblaszt, epidermális, és más növekedési faktorok. Így ezek a vegyületek nem csak egy stimuláló hatása a mitotikus aktivitását sejtek, elősegítve azok részlege, hanem befolyásolja a szövet morfogenezis. Ez úgy történik, hogy kötődését a csont morfogén fehérjék specifikus receptorokhoz, amelyek a kétféle - a típusú BMP receptorok - 1 és BMP típusú receptor - 2, és a felszínen osteoprogenitornyh sejtek. A mai napig azonosított legalább 3 másik változata 2-es típusú receptor, amely képes kölcsönhatásba lépni oszteoinduktív BMP-molekulák, beleértve a BMP-2, 4, és 7..
Táblázat. 1 listákat a főbb csont morfogenetikus fehérjék azok funkcióit.
Típusok és funkciók morfogenetikus fehérjék
A hatékonysága ioncserélt allograft
A háttérben a jelenlegi sokfélesége csontpótló anyag, allogén csontpótlók érdemel nagy figyelmet. Bizonyított alapvető képessége demineralizált csontmátrix indukálni osteoreparation folyamatok az övezetben a csontdefektusok különböző konfigurációk. Elméleti előfeltétele ilyen hatások az a tény, hogy az expozíció a csont morfogenetikus fehérje, amelynek szerepe vitathatatlan helyreállításában integritásának csont.
1.1.3. xenogeneikus anyagok
A donorok xenogén (a görög idegengyűlölő idegen, idegen és Genesis - a származás) csontanyagokból képviselői egyéb állatfajok, mint a címzett.
Az alapvető szerkezeti egysége kollagén tropokollagén rúd-alakú molekula. Tropokollagén molekula hossza mintegy 3000 nm és 1,5 nm átmérőjű, és három polipeptidláncból hozzávetőleg egyenlő hosszúságú, amelynek két általában megegyeznek, és az úgynevezett a-1 lánc (H.D.Yakubke, H.Eshkayt 1985) . Mindegyik lánc tropokollagén aminosavakat tartalmaz 1012 és tárolják a formájában a balra forgató hélix, ahol minden egyes három aminosav alkot egy tekercs. Joining együtt egy harmadik, egy-2 tropokollagén molekula láncú a-1 lánc szuperhélixben jobbraforgató formák. Érdekes, hogy a kollagén a porc áll három azonos láncok tropokollagén, míg mind a három tropokollagén tonhal bőrt láncok különböznek egymástól.
I. típusú kollagén van jelen bőségesen a csontban, inak, ínszalagok, a bőr, a méh és a szaruhártya, egy rostos porckorong annulus, a szövetekben a gyomor-bélrendszer és a 80% -ról 99% -át kollagén. Jellemzői a szerkezet a kollagén okozhat annak szilárdsági jellemzői. A kollagén rostok rugalmasak, szakítószilárdság és a viszonylag alacsony rugalmassági. Szintén a csont a következőképpen definiáljuk kollagének III, V, XI és X típusú. Feltételezhető, hogy ezek a zárványok tartoznak más szövetekben jelen lévő csont. Így a jelenléte az V-ös típusú kollagén lehet csatlakoztatni a folyosón a belső intraossealis csont vaszkuláris ágyban, és XI-es típusú kollagén tükrözi a szermaradványok jelenléte a meszes porcot.
A kollagén számos biokémiai és biofizikai tulajdonságai teszik rendkívül előnyös bioanyag. Ezen tulajdonságok közé tartozik a mechanikai szilárdság, a képességét, hogy szabályozza a sejt-sejt kapcsolatok, alacsony az immunogenitása, biológiai lebonthatóság. Szorosan egyéb anyagokkal az extracelluláris mátrix, például glükózaminoglikánok és fibronektin, kollagén egy természetes szubsztrátja a növekedését és túlélését csontsejtek. A szerepe a kollagén szövet gyógyulási folyamatokat. Kiállító kemotaktikus tulajdonságokat, kollagén molekulák működnek központok kialakulását fibrilláris szerkezetek. Megmutatjuk jelenlétében specifikus receptorokhoz a sejtek felületén - integrin felelős kölcsönhatás kollagén molekulát. Például, a glikoprotein VI - vérlemezke-specifikus kollagén receptor szerepet játszik az indítóban aggregáció és trombocita aktiváló egy felületen egy kollagén vaszkuláris mátrixok és affinitással I. típusú kollagén integrinek A2 B1 és A1 B1 serkentik kemotaxisát leukociták, és még részt kollagén fibrillogenezist.
A tisztított, nem denaturált kollagén van egy alacsony az immunogenitása. A fő lókusz antigenicitás kollagén található, a C-terminális és N-terminális domén, a nespiralevidnyh szerkezetek nevezett molekulákat telepeptidami. Gyenge antigenitása kollagén ellenállás következtében degradáló hatások a hagyományos proteolitikus enzimek és képességét helikális struktúra elfedheti antigén determinánsokat.
A fentiek alapján azt a következtetést lehet levonni, hogy a kollagén az egyik legígéretesebb anyagok csontpótlás. A helyettesítés a csontdefektusok már széles körben használják a tisztított kollagén szarvasmarha eredetű, ami az, hogy fokozza a oszteokonduktív tulajdonságok összekeverjük kalcium-foszfát kerámia. A képviselői ennek a csoportnak az anyagok kell tartalmaznia anyag Healos cég Johnson and Johnson, amely áll a szálak típusú szarvasmarha-kollagén I bevonva szabadalmaztatott technológia mikrogranulátumok szintetikus hidroxi-apatit. Jelenleg végzett kísérleteket laboratóriumi állatokban a használata ez az anyag hordozójaként rekombináns humán növekedési és differenciálódási faktor 5 (rh GDF5).
Bio-OCC (Geistlich) - teljesen mentes a szerves anyag komponens a szarvasmarha-csontszövet. Ez elő formájában kortikális és szivacsos blokkok és szemcsés formában. Valamint más xenogén csontszövet helyettesítő anyag hangsúlyos oszteokonduktív tulajdonságai lehetővé teszik annak használatát a eltávolítása csontdefektusok rekonstrukciós Parodontológia, implantológiai és szájsebészeti.
Pepgen P-15 (DentsplyFriadentCeraMed) - modern osteo-műanyag megtestesítő legújabb fejlesztéseit a molekuláris biológia és a tissue engineering.