Автореферат (1139633), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Вприсутствиититан-ниобий-циркониябольшаячастьмонослоябылабезизменений в сравнении с контролем (дегенерация выражена очень слабо – кое-гдеокругление клеток без дефектов в монослое); в присутствии титан-ниобий-танталавыявлены единичные очаги дегенерации клеток МСК (Рис.6).28титанTi-Nb-Taникелид-титанаTi-Nb-Zr;Рисунок 6 – Неокрашенные клетки монослоя МСК через 96 часовкультивирования в присутствии сплавов титанаАнализ гистограмм концентрации и размера клеток МСК по даннымавтоматизированного счетчика клеток показал, что в контроле средний объемклетки МСК (pL) 1.99; диаметр клетки(µm 15.6; концентрация (кл/мл) 1.28х105; вприсутствии титана соответственно 1,22; 13,27; 1,38 х105; никелида титана – 1.59;14.49; 1.42х105; титан-ниобий-тантала – 0.95; 12.20; 1.24х105; титан-ниобийциркония – 0.98; 12.31; 1.64х105 (Табл.
10). По данным автоматического счетчикаклеток средний объем и диаметр клеток уменьшаются в присутствии всехтитановых сплавов в сравнении с контролем (p<0,01-p<0,05). Концентрацияклеток превышает контрольный показатель при наличии в культуре титана,никелида титана и титан-ниобий-циркония (соответственно p<0,05, p<0,05,p<0,01), что отражает их биосовместимость; титан-ниобий-тантал не оказываетвлияния на концентрацию клеток культуры (p>0,05).29Таблица 10 – Средний размер, объем и концентрация клеток МСКвприсутствии титановых сплавов по данным автоматического счетчика клетокScepter Milliporeобразецконтрольклетоктитанникелидтитанатитан-ниобийтанталтитан-ниобийцирконийсреднийобъемpLсреднийдиаметрµmконцентрациякл/мл1.9915.61.28х1051.2213.271.38х1051081.5914.491.42х1051100.9512.201.24х1059712.3150.981.64х10соотношениеконцентрации клетокобразец/контроль %128Окрашивание монослоя МСК этидиумом бромидом и флуоресцентнаямикроскопия показывали в контроле, в присутствии титана, никелида титана ититан-ниобий-циркония целостность монослоя клеток с ядрами овальной формы;при наличии в культуре клеток МСК титан-ниобий-тантала в единичных случаяхвидна гибель клетки.
Все изучаемые сплавы титана практически не оказывалитоксического влияния на клетки МСК.Экспериментальные исследования по взаимодействию с костной тканьюсверхупругихсплавовтитан-ниобий-танталидемонстрируют их остеоинтегративные свойства.титан-ниобий-цирконийЧерез 30 дней послеинтеграции образцов титан-ниобий-циркония в нижнюю челюсть животныхмежду сплавом и костной тканью в некоторых местах по линии контакта приэлектронной микроскопии выявляется щель до 20мкм; на большем протяженииконтакта с имплантатом выявлены обширные участки волокнистой ткани,покрывающей края образцов титан-ниобий-циркония (Рис. 7). При элементноммикрозондовом анализе основными элементами этой ткани являются углерод(72,45 Вес.%) и кислород (13,45 Вес.%), что характерно для соединительной ткани(Рис.
11). За границами сплава по составу идентифицирована костная ткань,поскольку содержание Ca и P среди анализируемых элементов составляют30большинство (соответственно 44,27 и 12,89 Вес.%); содержание С и O – 30,33 и12,22 Вес.%. Через 90 дней поверхность образцов титан-ниобий-цирконияполностьюпокрываетсяминерализованнойкостнойтканью,очемсвидетельствует ее состав по данным микроэлементного анализа: Ca 27.27, P13.77, C 29.68, O 25.84 Вес.%.30 дней90 днейРисунок 7 – Костная ткань в контакте с титан-ниобий-цирконием: а) электроннаямикроскопия, б) спектрограмма элементного анализаЭлектронно-микроскопическая картина и микрозондовый элементныйанализ в эксперименте при использовании титан-ниобий-тантала показываютрезультаты, близкие к эксперименту при использовании титан-ниобий циркония.Через 30 дней характерная щель между металлом и костной тканью болеевыражена (до 25мкм) и прослеживается на большем протяжении по сравнению ститан-ниобий-цирконием; четко прослеживаются обширные участки нарастанияволокнистой ткани на края образцов титан-ниобий-тантала; состав этой тканисоответствует соединительной (содержание С, O – 76.45, 19.17 Вес.%).31Минерализация костной ткани в контакте с сплавом спустя 90 днейподтверждается ее составом (Ca 22.80, P 10.99, C 40.04, O 18.34 Вес.%), однакопросматриваются единичные и ограниченные зоны отсутствия костной ткани наимплантате.
Близкие по микроскопической картине и микроэлементному анализурезультаты получены при изучении остеоинтеграции никелида-титана.Присутствие титана в костной ткани на сроке контроля 30 дней такжесопровождается наличием щели между образцом металла и костной тканью (номеньшего размера – до 10мкм) с многочисленными зонами нарастания на металлсоединительной ткани (С 61.12 Вес.% и O 25.67 Вес.%). На сроке контроля 90дней образцы титана полностью покрыты минерализованной костной тканьюсоставом: Ca 26.49, P 13.76, C 27.83, O 29.60 Вес.%.Таблица 11 – Результаты элементного микрозондового анализа костнойткани при остеоинтеграции титановых сплавов (Вес.%)элементCNOMgPSKCaNaTi-Nb-Zr30 днейTi-Nb-TaTi-Ni72.459.4913.450.110.811.660.101.9476.452.7719.170.060.340.5100.6400.0673,614,221,080,10,030,340,070,50,44TiTi-Nb-Zr61.123.0125.670.203.761.690.084.3729.682.5625.840.5113.770.100.260.1127.27090 днейTi-Nb-TaTi-Ni40.047.0618.340.2110.990.200.0822.800.2739,16,620,120,312,480,390,0121,00Ti27.830.0029.600.6913.761.140.1526.490.2832ВЫВОДЫ1.
40% осложнений дентальной имплантации в отдаленные сроки контроляимеют одну из причин перегрузку костной ткани вокруг внутрикостныхимплантатов в связи с биомеханическими недостатками протезной конструкции ититановых имплантатов2. При физико-механических исследованиях сверхупругое поведение титанниобиевых сплавов подтверждается малой величиной необратимой деформации,малым механическим гистерезисом и низким модулем упругости Юнга3. Впроявляютусловияхкоррозионныхантикоррозионныеиспытанийсвойствазатитан-ниобиевыесчетсплавысамопассивацииприформировании наноразмерных пассивных пленок в процессе деформационныхмартенситных превращений расположения элементов сплава4.
Поданнымтрехмерногоматематическогомоделированиятитан-ниобиевые сплавы, также как никелид титана, способствуют уменьшениюфункциональных напряжений в костной ткани вокруг дентальных имплантатов,обеспечивая трехкратный запас ее прочности, в сравнении с двукратным прииспользовании титана. Сверхупругие сплавы не оказывают значительноговлияния на напряженно-деформированное состояние имплантатов и протеза всвязи с большим запасом прочности их конструкционных материалов5. Титан-ниобий-циркониевый и титан-ниобий-танталовый сплавы, такжекак титан и никелид титана, не обладают токсичностью при инкубации в ихприсутствии культуры мезенхимальных стволовых клеток как по влиянию наростовую активность клеток по данным МТТ-метода, так и по морфологии клеток6. В эксперименте на животных титан-ниобиевые сплавы, никелид титана ититан Grade 4 интегрируются костной тканью через 3 месяца с активнойминерализацией вокруг имплантатов по данным элементного микрозондовогоанализа.33ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ1.Наоснованиианализарезультатовклиническогоприменениявнутрикостных дентальных имплантатов из титана рекомендуется:– строгое соблюдение сроков диспансерных мероприятий у пациентов симплантатамидляпрофилактикивоспалительныхосложненийвпериимплантатных тканях, особенно при увеличении сроков эксплуатациипротезов,наличиипародонтита,неудовлетворительнойгигиеныртаисоматических заболеваний;– тщательное планирование количества имплантатов и выбор оптимальнойконструкции протеза для профилактики перегрузки костной ткани, особенно призамещении протяженных дефектов зубных рядов, неадекватной структуре инедостаточном объеме костной ткани челюсти;–применениематериаловдлявнутрикостныхимплантатовсфизико-механическими свойствами, приближенными к свойствам костной ткани, вчастности, сверхупругих титан-ниобиевых сплавов.2.
При несъемном протезировании при полном отсутствии зубов на нижнейчелюсти рекомендуется учитывать результаты биомеханического моделированияданногоисследования:использоватьмаксимальноеколичествоопорныхимплантатов в межментальном пространстве, применять имплантаты изсверхупругих сплавов титана для снижения функциональных напряжений вобласти наиболее нагруженных пришеечных отделов кортикальной костнойткани.3.
На основании экспериментально-морфологических, токсикологическихисследований в клеточной культуре мезенхимальных стволовых клеток, а такжебиомеханических,целесообразнофизико-механическихизготовлениеивнутрикостныхкоррозионныхдентальныхиспытанийимплантатовсверхупругих сплавов титан-ниобий-тантала и титан-ниобий-цирконий.из34СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1.
Жаров А.В., Повстянко Ю.А., Юффа Е.П., Лесняк А.В., Узунян Н.А.Экспериментальноесравнениестоматологическихматериаловвклеточной//культуреМатериалыконструкционныхнаучно-практическойXIконференции с международным участием «Современные методы диагностики,лечения и профила ктики стоматологических заболеваний».– Санкт-Петербург.–2014.– С.45-47 /2. Олесова В.Н., Узунян Н.А., Кононенко В.И., Ромашко Н.А. Перспективыиспользования в имплантологии сверхупругих сплавов Ti-Nb-Ta и Ti-Nb-Zr(коррозионно-электрохимическиеиспытания)рта//МатериалыIIIМеждународной научно-практической конференции по всем отраслям научногознания «Теоретические и прикладные аспекты современной науки».– Белгород.–2014.– С.159-1643.
Олесова В.Н., Берсанов Р.У., Бронштейн Д.А., Магамедханов Ю.М.,УзунянН.А.Влияниевнутрикостногоимплантатанабиомеханическиепоказатели костной ткани в зоне отсутствующего моляра // Российский вестникдентальной имплантологии.– 2014.– №2.– С.4-64. ОлесоваВ.Н.,УзунянН.А.,МальгиновН.Н.,ГришковМ.С.,Магамедханов М.Ю. Лабораторное обоснование безникелевого сверхупругогосплава титана // Материалы научно-практической конференции «Актуальныепроблемыстоматологическойпомощивмногопрофильномлечебно-профилактическом учреждении».– Одинцово.– 2015.– С.
182-1875. Узунян Н.А., Гришков М.С., Жаров А.В., Повстянко Ю.А., Бекижева Л.Р.Реакцияклеточнойкультурыфибробластовнаконструкционныестоматологические материалы // Head and Neck/Голова и шея. Российскоеиздание: Материалы III Междисциплинарного конгресса с международнымучастием «Голова и шея».– Москва.– 2015.– №2 С.406. БронштейнД.А.,БерсановР.У.,УзунянН.А.,ШумаковФ.Г.Особенности клинической эффективности протезирования на имплантатах в35зависимости от технологии изготовления и материала протезов // Head andNeck/Голова и шея. Российское издание: Материалы III Междисциплинарногоконгресса с международным участием «Голова и шея».– Москва.– 2015.– С.607.