Please use this identifier to cite or link to this item:
http://rep.btsau.edu.ua/handle/BNAU/13985
Title: | Effect of implants of hydroxyapatite with tricalcium phosphates alloyed with Si on histomorphological and biochemical parameters in cases of bone defects of rabbits |
Other Titles: | Вплив імплантатів гідроксиапатиту з трикальційфосфатами, легованими Si на гістоморфологічні та біохімічні показники при дефектах кісткової тканини кролів |
Authors: | Сhemerovskiy, Valeriy Чемеровський, Валерій Олексійович Rublenko, Mykhailo Рубленко, Михайло Васильович Rublenko, Sergii Рубленко, Сергій Васильович Ulanchych, Nataliia Ульянчич, Наталія Володимирівна Kolomiiets, Volodymyr Коломієць, Володимир Володимирович |
Keywords: | bone markers;bone isoenzyme of alkaline phosphatase;nitrogen oxide;tartrate-resistant acid phosphatase;кісткові маркери;кістковий ізофермент лужної фосфатази;оксид азоту;стійка до тартрату кисла фосфатаза;кролі;імпланти;кісткова тканина;кістки;перелом;rabbits;implants;bone tissue;bones;fracture |
Issue Date: | 2021 |
Citation: | Chemerovskiy, V. O., Rublenko, M. V., Rublenko, S. V., Ulanchych, N. V., Firstov, S. O., & Kolomiiets, V. V. (2021). Effect of implants of hydroxyapatite with tricalcium phosphates alloyed with Si on histomorphological and biochemical parameters in cases of bone defects of rabbits. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 12(2), 281–288. doi:10.15421/022137 |
Abstract: | Complex comminuted fractures are accompanied by development of bone defects and loss of reparative potential of the bone tissue in the region of the trauma. This brings the necessity of using implants with optimum osteoconductive and osteointegration properties. The objective of the study was determining the condition of biochemical bone markers and peculiarities of histomorphological changes under the influence of ceramic hydroxyapatite (HA) implants with various physical-chemical properties in the conditions of diaphyseal bone defects in rabbits. We composed control and experimental groups of rabbits with 10 individuals in each with diaphyseal bone defects (3 mm) of the radial bones formed under general anesthesia. In one experimental group, they were filled with granules of hydroxyapatite with α-tricalcium phosphate, and in the second group – with β-tricalcium phosphate, alloyed with Si. In the control rabbits, the defects healed under a blood clot. Blood was analyzed on the 3rd, 7th, 14th, 21st and 42nd days, and as reference we used biochemical parameters of blood of clinically healthy rabbits (n = 10). Bone biopsied materials were taken on days 21–42 under general anesthesia. When using hydroxyapatite with β-tricalcium phosphate, alloyed with Si, we determined early intensification of the levels of nitrogen oxide, angiogenesis and development of bone regenerate in conditions of shortening of inflammatory resorption phase, which was verified according to the level of tartrate-resistant acid phosphatase. According to the level of bone isoenzyme of alkaline phosphatase in the blood serum of animals of the control group, the reparative osteogenesis developed slowly and peaked on day 42, whereas in animals implanted with α-tricalcium phosphate, its development peaked peaked on days 14–42, and when using Si-alloy – on days 7–14. Histomorphologically, on the 21st day, in the case of replacement of bone defect with hydroxyapatite with α-tricalcium phosphate, coarse-fibered type of bone regenerate developed with no dense contact with the elements of the regenerate, while spongy bone trabeculae occurred when hydroxyapatite was applied with β-tricalcium phosphate alloyed with Si, and the control rabbits were observed to be in the stage of cartilaginous callus. On the 42nd day, under the influence of implants of hydroxyapatite with α-tricalcium phosphate, the spongy bone tissue transformed into compact tissue with further mineralization. With implants alloyed with Si, there occurred compact bone tissue, and bone regenerates of the control animals were regions of coarse-fibered and spongy bone tissue without dense contact with the parent bone. This study revealed that hydroxyapatite with β-tricalcium phosphate alloyed with Si had notable osteoinductive and osteointegrating properties, as indicated by early angiogenesis and osteoblast reaction, positive dynamics of the marker biochemical parameters with faster and better development of bone regenerate as spongy bone trabeculae. |
Description: | Складні осколкові переломи супроводжуються розвитком кісткових дефектів і втратою репаративних можливостей кісткової тканини. область травми. Це призводить до необхідності використання імплантатів з оптимальними остеокондуктивними та остеоінтеграційними властивостями. Метою дослідження було визначення стану біохімічних кісткових маркерів та особливостей гістоморфологічних змін. під впливом керамічних гідроксиапатитових (ГА) імплантатів з різними фізико-хімічними властивостями в умовах діафізарної кістки дефекти у кроликів. Сформовано контрольну та дослідну групи кролів по 10 особин у кожній з дефектами діафізарної кістки (3 мм). променевих кісток, сформованих під загальним наркозом. В одній дослідній групі вони були заповнені гранулами гідроксиапатиту с α-трикальційфосфат, а в другій групі – з β-трикальційфосфатом, легованим Si. У контрольних кроликів дефекти зажили під тромбом. Кров досліджували на 3, 7, 14, 21 і 42 добу, як еталон брали біохімічні показники крові. клінічно здорових кролів (n = 10). Кістковий біопсійний матеріал брали на 21–42 добу під загальним наркозом. При застосуванні гідроксиапатиту з β-трикальційфосфатом, легованим Si, визначали ранню інтенсифікацію рівнів оксиду азоту, ангіогенезу та розвитку кісткового регенерату в умовах скорочення фази резорбції запалення, що перевіряли за рівнем тартратрезистентної кислої фосфатази. За рівнем кісткового ізоферменту лужної фосфатази в сироватці крові тварин ст. У контрольній групі репаративний остеогенез розвивався повільно і досягав піку на 42-у добу, тоді як у тварин, яким імплантували α-трикальційфосфат, пік його розвитку припадав на 14–42 добу, а при застосуванні Si-сплаву – на 7–14 добу. Гістоморфологічно на 21 добу в при заміщенні кісткового дефекту гідроксиапатитом з α-трикальційфосфатом розроблено грубоволокнистий тип кісткового регенерату. без щільного контакту з елементами регенерату, а при нанесенні гідроксиапатиту з β-трикальційфосфат, легований Si, а контрольні кролики, як спостерігали, перебували на стадії хрящової мозолі. На 42-й день, під впливом імплантатів гідроксиапатиту з α-трикальційфосфатом губчаста кісткова тканина трансформувалася в компактну тканину з подальша мінералізація. З імплантатами, легованими кремнієм, відбулася компактна кісткова тканина, а кісткові регенерати контрольних тварин були ділянки грубоволокнистої і губчастої кісткової тканини без щільного контакту з материнською кісткою. Це дослідження виявило, що гідроксиапатит с β-трикальційфосфат, легований Si, мав помітні остеоіндуктивні та остеоінтегруючі властивості, на що вказує ранній ангіогенез та реакція остеобластів, позитивна динаміка маркерних біохімічних показників із швидшим та якіснішим розвитком кісткового регенерату у вигляді губчастих кісткових трабекул. |
URI: | http://rep.btsau.edu.ua/handle/BNAU/13985 |
ISSN: | 2519-8521 |
metadata.dc.identifier.udc: | 636.92:616.71-001.5:617 |
Appears in Collections: | Наукові публікації |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
еffect_of_implants.pdf | 1,26 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.