Биоактивное стекло в регенерации костной ткани

При имплантации в организм биоактивное стекло (bioactive glass) образует прочную связь между имплантатом и костной тканью.

Благодаря удивительным свойствам биоактивное стекло стало предметом живого интереса в стоматологии, травматологии и ортопедии.

Многие врачи называют его материалом будущего.

Биосовместимое покрытие не вызывает иммунных реакций, не выделяет токсичных веществ, сокращает риск осложнений при реконструктивно-восстановительных операциях, эндопротезировании суставов.

Биоактивное стекло является хрупким по своей природе, однако формирует мощный, легкий и биодеградируемый каркас для заживления любых костных структур, в том числе подверженных большой нагрузке.

Результаты исследований показали, что новые боросиликатные и боратные биоактивные стекла многократно ускоряют регенерацию костной ткани. Врачи могут контролировать этот процесс, выбирая состав материала и определяя тем самым прочность и время разложения в организме.

Последние публикации в американской прессе демонстрируют широкие возможности биостекла в восстановлении мягких тканей и хряща, в стоматологии при реконструкции пародонта и др.

На что способен обладает материал будущего?

Давайте разберемся.

Гарантия биосовместимости имплантатов
Человеческое тело обладает жизнеутверждающей способностью исцелять себя, но в случае сложных или множественных переломов, тяжелого заболевания или инфекции недостаток исходной кости препятствует процессу заживления.

В подобных сценариях для регенерации необходим костный каркас или трансплантат. Кроме того, могут потребоваться имплантированные устройства, такие как пластины или винты для укрепления поврежденных и ослабленных костей. Аналогичным образом в стоматологии применяют зубные импланты в виде металлических винтов, сращиваемые с челюстной костью.

Аутотрансплантат (аутографт) — собственная кость, взятая из другой части тела — сегодня является оптимальным имплантатом для восстановления кости. Однако доступность и пригодность собственной кости может затруднять лечение, а осложнения после взятия трансплантата не всегда приемлемы.

Хотя импланты из титанового сплава отличаются хорошей биологической совместимостью, для надежности их необходимо интегрировать в кость. Этот процесс — остеоинтеграция — обычно занимает по нескольку месяцев, и далеко не всегда протекает благополучно.

Имплантат должен быть морфологически и механически совместимым, обеспечивать адекватный контакт с костью реципиента и стимулировать рост костных клеток. Титан не вполне отвечает этим требованиям.

Кроме того, металлические имплантаты подвержены коррозии жидкостями организма и выделяют потенциально токсичные продукты.

Естественно, что ученые проводят массу опытов с новыми покрытиями для имплантатов. Одним из этих покрытий стало биостекло.

Покрытие имплантов биоактивным стеклом
Одним из лучших материалов для покрытия является биоактивное стекло, которое в настоящее время интенсивно изучается на Западе.

Когда биостекло вводится в живую ткань, на его поверхности быстро образуется слой аморфного фосфата кальция. Через несколько часов в этот слой внедряют белки крови и коллаген, который затем кристаллизуется в гидроксикарбонатный апатит.

Полученный слой очень похож на природную костную ткань и легко интегрируется с костью реципиента.
Следовательно, биоактивное стекло обладает потенциалом для остеоинтеграции имплантатов:
1. Включение биологически активного стекла в полимерные каркасы может сократить период восстановления после остеопластики.

2. Биоактивные стеклянные покрытия на дентальных и ортопедических имплантатах на вызывают воспалительных реакций и каких-либо иных неблагоприятных эффектов в окружающей ткани.

3. Биостекло ускоряет прикрепление, пролиферацию, распространение, дифференцировку клеток и минерализацию внеклеточного матрикса, активизирует рост новой кости.

4. Биоактивные стеклянные имплантаты обеспечивают гораздо более плотный контакт с поверхностью кости реципиента, чем титановый слой.

В последние два года ученым из США, Китая и Ирана удалось решить технические трудности, связанные с покрытием титановых конструкций биостеклом, показав эти преимущества на практике.

Вместо послесловия
Биоактивное стекло является биосовместимым материалом, обладает высочайшей прочностью и способствует регенерации тканей.

Эти качества делают его полезным материалом в стоматологической и ортопедической хирургии. Считаются доказанными преимущества биостекла перед титаном в безопасности и скорости восстановления после реконструктивных операций.

medbe.ru