Вплив різних зразків титану на адгезивную і метаболічну активність клітин кісткового мозку

Мета дослідження - порівняти вплив різних зразків поверхні титану на адгезивную і метаболічнуактивність клітин кісткового мозку. У даній роботі в якості матриці для адгезії клітин використовували зразки технічно чистого титану ВТ-1. Частина зразків піддавалася Електрополіровка (1-й тип зразків). Для додання титановим зразкам здатності до більшої інтеграції з клітинами кісткового мозку на частину зразків методом імпульсно-дугового розпилення графіту облягали тонку алмазоподобную плівку (АПП) в вакуумі (2-й тип зразків) або в присутності азоту при тиску Р = 1 Па (3 й тип зразків). Деякі з полірованих зразків обробляли шкіркою з зернистістю N40 / 20 мкм (4-й тип зразків). Зразки пористого титану були отримані з частинок (2-3 мм) титанової губки марки ТГ-ОП-1, яка мала 0,37 вагу.% Домішок заміщення (Fe, Si, Ni, Mg, Cr), 0,14 вагу.% Домішок впровадження (С1, С, О, N) і 0,07 вагу.% Н20 методом компактірованія в спеціальних прес-формах. Відпал зразків проводили при Р = 10-2Па і t = 1100 ° С (5-й тип зразків).

Для дослідження in vitro використовували клітини кісткового мозку 5 пацієнтів у віці від 14 до 54 років, взяті методом аспірації з гребеня крила клубової кістки. Клітинну суспензію культивували в середовищі 199, що містить 50% сироватки великої рогатої худоби при температурі 37 ° С у вологому атмосфері протягом 4 годин. Різні зразки титану поміщали в лунки плоскодонних одноразових пластикових плашок і вносили в них по 200 мкл суспензії кістково-мозкових клітин. Після інкубації зразки промивали для видалення непріліпшіх клітин і поміщали в 0,25% трипсин - ЕДТА (Sigma), після чого клітини реанімували в середовищі 199 і підраховували їх кількість в камері Горяєва. Як показник метаболічної активності в клітинах досліджували сумарну активність дегідрогеназ, яку оцінювали за здатністю клітинної суспензії відновлювати нітросинім тетразолієм (НСТ) до нерозчинної форми формазану за допомогою спектрофотометрически модифікованого НСТ-тесту. Контролем служили кістково-мозкові клітини, інкубовані в тих же умовах без будь-яких впливів.

Кількість адгезірованних через 4 години клітин на зразки титану-1 і титану з покриттям-2 відрізнялося незначно. Кількість адгезірованних клітин на зразки титан-3 було статистично значимо вище (рlt; 0,05), ніж на зразки титану-1. Збільшення нерівності поверхні титанових зразків значно збільшує кількість адгезірованних на них клітин (відповідно, зразки 1, 4, 5). При інкубації культур кісткового мозку зі зразками титану 2 і 3 відбувається незначна активація NADPH-оксидази, в той час як при інкубації з 1-м зразком титану не відбувається зміни сумарної активності дегідрогеназ каріоцітов.

Таким чином, збільшення шорсткості поверхні титанових зразків значно збільшує кількість адгезірованних на них кістково-мозкових клітин, найбільша адгезивная активність відзначається при використанні пористих зразків. За інших рівних умов зразки, покриті вуглецем в азотної атмосфері, мають перевагу в якості підкладки для адгезії. Зразки титану без покриття найбільш біологічно інертні, викликають менші функціональні і метаболічні зміни в кістково-мозкових клітинах.


Макарова Е.Б., Мухачев В.А., Рубштейн А.П., Трахтенберг И.Ш., Новожонов В.І.
ФДМ "Уральський НДІ травматології та ортопедії ім. В.Д. Чаклина Росздрава", Інститут фізики металів УрО РАН, Єкатеринбург