СОДЕРЖАНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Биосовместимость имплантируемых материалов 6
1.2 Оценка биологической безопасности и токсичности медицинских
изделий и лекарственных средств 9
1.3 Оценка биохимических и гематологических показателей крови 16
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 23
2.1 Материалы исследования 23
2.2 Методы исследования 26
2.2.1 Исследования общей токсичности in vivo на крысах 26
2.2.2 Гематологические и биохимические анализы крови 27
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 47
Актуальность работы. В настоящее время отмечается стремительно возрастающий интерес к протезированию и регенеративной медицине в целом. Разработка биологически нейтрального, нетоксичного покрытия для протеза, обладающего антибактериальным эффектом, позволит свести к минимуму вероятность инфекционных осложнений после операции по замене уставов или костной ткани.
Дегенеративные заболевания костной ткани и суставов являются одной из главных проблем современной ортопедии. Во многих случаях пациентам с такими заболеваниями необходимо эндопротезирование. С этим связан постоянный поиск и разработка наиболее подходящего для изготовления протеза материала. Однако с оперативным вмешательством при протезировании связана ещё одна серьёзная проблема - инфицирование области вмешательства. Для предотвращения развития инфекционных процессов необходимо не только строго соблюдать методы асептики, но и применять антибактериальную профилактику. Её суть заключается в достижении такой концентрации антибиотика в месте оперативного вмешательства, при которой рост и развитие микроорганизмов будут максимально подавляться. Однако добиться этого при приёме АБП внутрь довольно сложно.
Один из возможных вариантов решения этой проблемы - создание покрытия с антибактериальной активностью для самого эндопротеза. В качестве матрицы для лекарственных препаратов возможно использование различных полимерных носителей. Помимо адресной доставки препарата непосредственно к месту операционного вмешательства, такое покрытие делает возможной регуляцию сроков и скорости высвобождения антибиотика за счёт изменения состава полимера-носителя. Такое покрытие само по себе не должно вызывать негативных реакций в организме и не должно быть токсичным - то есть должно подходить под критерии биологической совместимости.
Объектом исследования работы выступает антибактериальное лекарственное покрытие, нанесённое на титановый блок.
Предмет исследования - биологическая совместимость указанного покрытия.
Целью данной работы является исследование биосовместимости антибактериальных покрытий с различными концентрациями антибактериального препарата и с разным составом полимерной матрицы...
Несмотря на значительный прогресс в области медицины, не все заболевания опорно-двигательного аппарата поддаются консервативному лечению. Существует целый ряд дегенеративных заболеваний костной ткани, например, различные виды артрозов и артритов, при которых протезирование является наиболее эффективным, а порой единственным методом лечения. Помимо этого, протезирование может значительно улучшить качество жизни пациента после ампутаций и тяжёлых травм, как например перелом шейки бедра. В связи с этим большой интерес представляет проблема предотвращения инфицирования области протезирования после операции. Наиболее перспективным её решением представляется нанесение биоразлагаемых антибактериальных полимерных покрытий на сам эндопротез, однако такое покрытие должно быть биологически совместимым и не вызывать реакции отторжения.
В данной работе было проведено исследование биологической совместимости нескольких вариантов полимерного покрытия, содержащего антибиотик. В качестве матрицы для препарата - ванкомицина - использовались два различных полимера - PLA и PLGA. Ванкомицин был использован в двух разных концентрациях для изучения его влияния на биосовместимость покрытия. Таким образом, были созданы 4 опытные группы для изучения биосовместимости 4 типов полимерного покрытия.
Исследование биологической совместимости включало в себя целый ряд процедур, в числе которых имплантация белым беспородным крысам образцов протезов в виде титановых блоков с нанесённым на них покрытием, гематологические и биохимические анализы крови подопытных животных и последующее вскрытие животных. Поставленные задачи были выполнены в полном объёме:
1. Нанесение лекарственных покрытий на поверхность титановых блоков осуществлялось ультразвуковым напылением растворов, содержащих PLGA или PLA в качестве матрицы для антибактериального препарата ванкомицина. Данный способ обеспечивает равномерное распределение действующего вещества по поверхности, наличие полимера позволяет добиться адресной доставки и контролируемого высвобождения препарата.
2. Наблюдение за здоровьем животных после имплантации и последующая макроскопическая оценка области имплантации показали отсутствие патологических изменений. Не выявлено очагов некротического поражения тканей, что свидетельствует об отсутствии тканевой токсичности покрытия и хорошей приживаемости покрытого им изделия. Патоморфологическое исследование печени и почек установило отсутствие патологических изменений органов.
3. Статистически значимых различий между животными из опытных групп и контрольной группы не обнаружено ни на одном из сроков. Все изменения анализов крови животных свидетельствуют о неинфекционном воспалительном процессе, вызванным хирургическим вмешательством. Возвращение показателей крови через 4 недели после операции к первоначальным значениям говорит об успешном протекании регенеративных процессов.
4. Исследование показало отсутствие токсических эффектов со стороны антибактериальных покрытий на организм лабораторных животных после имплантации, что говорит о достаточной биологической совместимости и возможности использования подобных покрытий в практике изготовления медицинских изделий на основе титана и его сплавов.
