Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Сравнительное исследование изделий, олученных их орошков титана и нитинола в режиме селективного лазерного спекания (СЛС) и предназначенных для использования в качестве клеточных каркасов для стволовых клеток

https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.005

Полный текст:

Аннотация

В работе обсуждаются потенциальные возможности пористых имплантатов, синтезированных из порошков титана или NiTi (известного как - нитинол), для создания каркасных клеточных конструкций (несущих матриц). Было достигнуто достаточное понимание природы этих структур, синтезированных из титана и нитинола, с целью определения их пригодности для использования в качестве функциональных имплантатов. Результатом этого стало улучшение степени фиксации тканей на поверхностях имплантатов и разработка хирургических процедур с минимальной степенью инвазивности. Обсуждается также влияние шероховатости поверхности пористой матрицы на морфологию клеток, пролиферацию и адгезию. Пористые образцы для исследований были получены с помощью селективного лазерного спекания (СЛС) с различными режимами обработки поверхности. Микроструктура и шероховатость поверхностей были проанализированы методами сканирующей электронной микроскопии и оптической микроскопии. Исследования были проведены с использованием первичных культур клеточных фибробластов и мезенхимальных стромальных клеток человека возрастом от 1-2 дней до трех месяцев, внедренных в пористые структуры имплантатов. Проводились также сравнительные in vitro исследования динамики срастания костей с материалом пористой несущей матрицы, изготовленной из нитинола и чистого титана. Были оценены такие параметры, как скорость размножения клеток, их морфология и адгезия. Было установлено, что чистый титан лучше переносится живыми клетками, но число фокальных контактов в титановых образцах было ниже, чем в образцах, синтезированных из нитинола.

Об авторах

Игорь Владимирович Шишковский
Самарский филиал Физического института им. Н.П. Лебедева РАН Россия
Россия


Юрий Георгиевич Морозов
ФГБУ Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН
Россия


Лариса Теодоровна Волова
Самарский государственный медицинский университет
Россия


Максим Валерьевич Кузнецов
ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России
Россия


Список литературы

1. Leong K.F., Phua K.K.S., Chua C.K., Du Z.H. and Teo K.O.M. Proceedings of The Institution of Mechanical Engineers Part H-Journal of Engineering in Medicine, 2001, 215, 191.

2. Kanczler J.M., Mirmalek-Sani S.-H., Hanley N.A., Ivanov A.L., Barry J.J.A., Upton C., Shakesheff K.M., Howdle S.M., Antonov E.N., Bagratashvili V.N., Popov V.K. and Oreffo R.O.C. Acta Biomaterialia, 2009, 5, 2063.

3. Behravesh E., Yasko A., Angel P. and Mikos A. Clinical Orthopaedics and Related Research, 1999, 367S, S118.

4. Burg K.J.L., Porter S.and Kellam J.F. Biomaterials, 2000, 21, 2347.

5. Laurencin C.T., El-Amin S.F., Ibim S.E., Willoughby D.A., Attawia M., Allcock H.R. and Ambrosi A.A. Journal of Biomedical Materials Research, 1996, 30, 133.

6. Ogura N., Kawada M., Chang W., Zhang Q., Lee S.-Y., Kondoh T. and Abiko Y. Journal of Oral Science, 2004, 46, 207.

7. Charbord P., Livne E., Gross G., Haupi T., Neves N.M., Marie P., Bianco P. and Jorgensen C., Stem Cell Reviews and Reports, 2011, 7, 32.

8. Tolochko N.K., Savich V.V., Laoui T., Froyen L., Onofrio G., Signorelli E. and Titov V.I. Proceedings of The Institution of Mechanical Engineers Part L, 2002, 216, 267.

9. Hayashi T., Maekawa K., Tamura M. and Hanyu K. JSME International Journal. Ser. A, Mechanics and Material Engineering, 2005, 48, 369.

10. Nakamura H., Saruwatari L., Aita H., Takeuchi K. and Ogawa T. Journal of Dental Research, 2005, 84, 515.

11. Joob-Fancsaly A., Divinyi T., Fazekas A., Daroczi Cs., Karacs A. and Peto G. Smart Materials and Structures, 2002, 11, 819.

12. Kim H.-M., Takadama H., Miyaji F., Kokubo T., Nishiguchi S. and Nakamura T. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 2000, 11, 555.

13. Fischer P., Romano V., Weber H.P., Karapatis N.P., Boillat E. and Glardon R. Acta Materialia, 2003, 51, 1651.

14. Engel B. and Bourell D.L. Rapid Prototyping Journal, 2000, 6, 97.

15. Suman U., Wohlert M., Beaman J.J. and Bourell D.L. Materials and Design, 1999, 20, 115.

16. Chou L., Marek B. and Wagner W.R. Biomaterials, 1999, 20, 977.

17. Buma P., Van Loon P.J.M., Versleyen H., Weinans H., Slooff T.J.J.H., K. de Groot and Huiskes R. Biomaterials, 1997, 18, 1251.

18. Cai Y., Liu Y., Yan W., Hu Q., Tao J., Zhang M., Shi Z. and Tang R. Journal of Materials Chemistry, 2007, 17, 3780.

19. Tsuruga E., Takita H., Itoh H., Wakisaka Y. and Kuboki Y. Journal of Biochemistry, 1997, 121, 317.

20. Rose F.R., Cyster L.A., Grant D.M., Scotchford C.A., Howdle S.M., Shakesheff K.M.K.M. Biomaterials, 2004, 25, 5507.

21. Salih V., Georgiou G., Knowles J.C. and Olsen I. Biomaterials, 2001, 22, 2817.

22. Chua C.K., Leong K.F., Tan K.H., Wiria F.E. and Cheah C.M. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 2004, 15, 1113.

23. Jiang H.C. and Rong L.J. Surface and Coatings Technology, 2006, 201, 1017.

24. Wiria F.E., Leong K.F., Chua C.K. and Liu Y. Acta Biomaterialia, 2007, 3, 1.

25. Zinger O., Anselme K., Denzer A., Habersetzer P., Wieland M., Jeanfils J., Hardouin P. and Landolt D. Biomaterials, 2004, 25, 2695.

26. Shishkovsky I.V., Morozov Yu.G. and Smurov I. Applied Surface Science, 2009, 255, 5565.

27. Man H.C., Cui Z.D. and Yue T.M. Scripta Materialia, 2001, 45, 1447.

28. Komeller M., Bram M., Buchkremer H-P. etc. Proceedings of the 5-th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams, 2008, 295.

29. Michiardi A., Engel E., Aparicio C., Planell J.A. and Gill F.J. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2008, 85A, 108.

30. Clarke B., Kingshott P., Hou X., Rochev Y., Gorelov A. and Carroll W. Acta Biomaterialia, 2007, 3, 103.

31. Kapanen J., Ilvesaro A., Danilov J., Ryhanen P., Lehenkari T. and Tuukkanen J. Biomaterials, 2002, 23, 645.

32. Kujala S., Pajala A., Kallioinen M., Pramila A., Tuukkanen J. and Ryhänen J. Biomaterials, 2004, 25, 353.

33. Li C.Y., Yang X.J., Zhang L.Y., Chen M.F. and Cui Z.D. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, 2007, 27, 122.

34. Robertson S.W. and Ritchie R.O. Biomaterials, 2007, 28, 700.

35. Sargeant T.D., Raoa M.S., Koh C.-Y. and Stuppa S.I. Biomaterials, 2008, 29, 1085.

36. Sevilla P., Aparicio C., Planell J.A. and Gil F.J. Journal of Alloys and Compounds, 2007, 439, 67.

37. Shabalovskaya S., Anderegg J. and J. Van Humbeeck Acta Biomaterialia, 2008, 4, 447.

38. Wirth C., Comte V., Lagneau C., Exbrayat P., Lissac M., Jaffrezic-Renault N. and Ponsonnet L. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, 2005, 25, 51.

39. Wu S., Liu X., Chan Y.L., Chung C.Y., Chu P.K., Chu C.L., Lam K.O., Yeung K.W.K., Lu W.W., Luk K.D.K. and Cheung K.M.C. Surface and Coatings Technology, 2008, 202, 2458.

40. Shishkovsky I.V., Kuznetsov M.V., Morozov Yu.G. and Parkin I.P. Journal of Materials Chemistry, 2004, 14, 3444.

41. Bibb R., Eggbeer D. and Williams R. Rapid Prototyping Journal, 2006, 12, 95.

42. He J., Li D., Lu B., Wang Z. and Zhang T. Rapid Prototyping Journal, 2006, 12, 198.

43. Ibrahim D., Broilo T.L., Heitz C., M.G. de Oliveira, H.W. de Oliveira, Wanderlei Nobre S.M., J.H.G. dos Santos Filho and Silva D.N. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery, 2009, 37, 167.

44. Leiggener C., Messo E., Thor A., Zeilhofer H.-F. and Hirsch J.-M. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2009, 38, 187.

45. Li X., Wang J., Shaw L.L., Cameron T.B. Rapid Prototyping Journal, 2005, 11, 52.

46. Pham C.B., Leong K.F., Lim T.C. and Chian KS. Rapid Prototyping Journal, 2008, 14, 246.

47. Rimell J.T. and Marquis P.M. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2000, 53, 414.

48. Taboas J.M., Maddox R.D., Krebsbach P.H. and Hollisterc S.J. Biomaterials, 2003, 24, 181.

49. Vandenbroucke B. and Kruth J.-P. Rapid Prototyping Journal, 2007, 13, 196.

50. Williams J.M., Adewunmi A., Schek R.M., Flanagan C.L., Krebsbach P.H., Feinberg S.E., Hollister S.J. and Das S. Biomaterials, 2005, 26, 4817.

51. Shishkovsky I.V., Volova L.T., Kuznetsov M.V., Morozov Yu.G. and Parkin I.P. Journal of Materials Chemistry, 2008, 18, 1309.

52. Goodridge R.D., Wood D.J., Ohtsuki C. and Dalgarno K.W. Acta Biomaterialia, 2007, 3, 221.

53. Crel A.A. and Furtseva L.N. Voprosi Meditsinskoi Khimii (Questions of the Medical Chemistry), 1968, 6, 635 (in Russian).


Для цитирования:


Шишковский И.В., Морозов Ю.Г., Волова Л.Т., Кузнецов М.В. Сравнительное исследование изделий, олученных их орошков титана и нитинола в режиме селективного лазерного спекания (СЛС) и предназначенных для использования в качестве клеточных каркасов для стволовых клеток. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2014;(20):62-73. https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.005

For citation:


Shishkovsky I.V., Morozov Y.G., Volova L.T., Kuznetsov M.V. COMPARATIVE STUDY OF ARTICLES PRODUCED FROM TITANIUM AND NITINOL POWDERS BY SELECTIVE LASER SINTERING (SLS) AS POROUS SCAFFOLDS FOR STEM CELLS. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2014;(20):62-73. (In Russ.) https://doi.org/ 10.15518/isjaee. 2014.20.005

Просмотров: 60


ISSN 1608-8298 (Print)