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.
Биоактивное стекло в регенерации костной ткани
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 биоактивное стекло 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:
- Включение биологически активного стекла в полимерные каркасы может сократить период восстановления после остеопластики.
- Биоактивные стеклянные покрытия на дентальных и ортопедических имплантатах на вызывают воспалительных реакций и каких-либо иных неблагоприятных эффектов в окружающей ткани.
- Биостекло ускоряет прикрепление, пролиферацию, распространение, дифференцировку клеток и минерализацию внеклеточного матрикса, активизирует рост новой кости.
- 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.
Источник
