ИСПЫТАНИЕ ОБРАЗЦОВ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩЕГО НАНОКОМПОЗИТА С ДВОЙНЫМИ КАРБИДАМИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ И ТОКСИЧНОСТЬ Любченко О.Д.,Соловьев В.Б.,Татаринов В.Ф.


Номер: 6-1
Год: 2014
Страницы: 82-86
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

имплантация, углеродные нанокомпозиты, биологическая безопасность, биохимические параметры крови, implantation, carbon nanocomposites, biocompatibility, blood biochemical parameters

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Внедрение искусственных материалов в медицине выдвинуло в число первоочередных важнейших проблему биологической совместимости, так как материалы, применяемые в медицине, помимо требуемых функциональных характеристик, физико-химических и технологических свойств, должны быть полностью биосовместимыми с тканями и организмом в целом [1,2, 5]. Таким требованиям в наибольшей степени отвечают материалы на основе углерода, так как в большей мере реализуются биосовместимые, тромборезистентные, поверхностные, усталостные, гальвано-электрические и другие характеристики [3, 4]. Однако ответом на вопрос о возможности применения конкретного материала должно стать обязательное тестирование готового образца на предмет соответствия требованиям, предъявляемым к материалам для эндопротезирования и имплантации - а именно: совместимость с биологическими средами и стабильное функционирование в месте имплантации. Цель нашей работы - оценка токсичности и биологической безопасности образцов инновационного углеродного нанокомпозита для медицины. Объектом нашего исследования является инновационный углеродсодержащий материал с двойными карбидами, который может быть использован для изготовления различных имплантатов и эндопротезов.

Текст научной статьи

Все этапы работы проходили в соответствии с ГОСТ Р ИСО 10993 "Оценка биологического действия медицинских изделий". Материалы и методы. Эксперимент проводился на здоровых половозрелых беспородных самцах крыс, разделённых на 3 группы, которые в дальнейшем делились на 12 подгрупп: опытные (4), контрольные (4)и интактные (4). Образцы были имплантированы в подкожно-жировую клетчатку крыс [7]. В работе были использованы 72 десятинедельных животных массой 200-250 г. Для исследования острого, подострого, субхронического и хронического воздействия нами были определены этапы изучения отсроченного действия образцов: 2 недели, 4 недели, 3 месяца и 6 месяцев после имплантации. В установленные сроки после имплантации образцов животных декапитировали под эфирным наркозом. Кровь собирали, центрифугировали при 30С, 4000 об/мин для получения сыворотки. Для сравнения групп между собой в полученной сыворотке определяли активность ферментов и концентрацию веществ, рекомендованных к анализу ГОСТомР ИСО 10993: щелочная фосфатаза (ЩФ), аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспарагиновая трансаминаза (АСТ), альбумин, гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ), глюкоза, кальций, креатинин, неорганический фосфор, калий, натрий, общий и прямой билирубин, общий белок, триглицериды, азот мочевины, хлорид, холестерин. Анализы проводились с использованием клинических наборов компании «Ольвекс-Диагностикум». Экстинкция проб определялась на КФК-3. Достоверность отличий между средними определяли с использованием t-критерия Стьюдента [6]. Результаты и обсуждение. Лабораторные показатели отсроченного действия спустя 2 недели после имплантации. В сыворотке крови животных экспериментальной подгруппы наблюдаются минимальные изменения по сравнению с контрольной группой. Отмечается снижение активности ЩФ, повышение уровня глюкозы и ионов кальция, однако в каждой из этих подгрупп значения не отличались от литературной нормы. Данная картина характерна для умеренно протекающих воспалительных процессов и умеренно развивающихся восстановительных реакций. Здесь и далее: * - Р< 0,05, ** - Р < 0,01, *** - Р < 0,001 по сравнению с контрольной группой. Лабораторные показатели отсроченного действия спустя 4 неделипосле имплантации. В сыворотке крови животных спустя 4 недели после подкожной имплантации материала наблюдается другой спектр изменений, свидетельствующий о практически полном прекращении воспалительной реакции. Повышение уровня ионов кальция, креатинина и общего белка на фоне снижения концентрации ионов хлора характерно для интенсивно протекающих процессов регенерации. Лабораторные показатели отсроченного действия спустя 3 месяца после имплантации. Для экспериментальной подгруппы в этот период характерны изменения, свидетельствующие о полном прекращении реакций воспаления. Небольшое повышение концентрации альбумина и креатинина на фоне снижения уровня фосфора может отражать только продолжающиеся процессы регенерации и приживления имплантата. Лабораторные показатели отсроченного действия спустя 6 месяцев после имплантации. Биохимические показатели сыворотки крови животных данной экспериментальной подгруппы имеют незначительные отличия от контрольной группы, выражающиеся в понижении активности АЛТ, что свидетельствует о прекращении воспалительного процесса и реакций регенерации и приживления имплантата. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о соответствии образцов углеродных нанокомпозитов требованиям, предъявляемым к материалам для эндопротезирования, в части биологической безопасности и токсичности. По данным гистологической оценки имплантат вызывает в окружающих тканях умеренно выраженное экссудативное воспаление, которое на более поздних стадиях сменяется фазой пролиферации с активным ростом молодой соединительной ткани и обширного сосудистого русла. В последующем данные изменения приводят к развитию зрелой соединительной ткани. На завершающих стадиях эксперимента имплантат плотно окружается сформированной соединительной тканью. Реакция окружающих тканей на данный вид имплантата закономерна и позволяет говорить о хороших перспективах его использования с целью создания эндопротезов, что может внести свой вклад в прогресс наблюдаемый сегодня в медицине [8-19].

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.