acido ialuronico

Il nuovo trattamento di superficie
che non altera la rugosità dei materiali e

accelera il processo di osteointegrazione

Biochemical modifications of Ti implant surfaces (BMTIS)

Parziale trattamento di superficie sul corpo dell’impianto con acido ialuronico. Decontaminati con plasma a freddo

I metodi biochimici di modifica delle superfici si sforzano di utilizzare l’attuale comprensione della biologia e della biochimica della funzione cellulare e della differenziazione. “La modifica della superficie biochimica utilizza componenti organici critici dell’osso per influenzare la risposta del tessuto”. L’obiettivo delle modifiche biochimiche è di immobilizzare proteine, enzimi o peptidi sulle superfici dei dispositivi allo scopo di indurre risposte cellulari e tissutali specifiche. Puleo da, nanci a (1999): comprensione e controllo dell’interfaccia osso-impianto, biomateriali, 20: 2311-2321.

MAG
52 X
WD
11.5 mm
EHT
20.00 kV
Signal A
CZ BSD

MAG
200 X
WD
11.0 mm
EHT
20.00 kV
Signal A
CZ BSD

MAG
1.50 K X
WD
11.5 mm
EHT
20.00 kV
Signal A
SE1

Acido ialuronico e osteointegrazione

Nel 1904 Pfaundler ipotizzò che il legame del calcio fosse un passo importante durante la calcificazione dell’osso e che alcuni componenti sconosciuti dell’osso fossero responsabili. Successivamente è stato scoperto che i GAG svolgono un ruolo importante e che l’acido ialuronico migliora la proliferazione e la crescita dei cristalli di idrossiapatite. Iwata e Urist hanno scoperto che grandi quantità di acido ialuronico sono state secrete quando gli impianti di osso decalcificato sono stati rimineralizzati come ossa (Clin. Orthop. Rel. Res., 90, 236, 1973). Studi in vitro che utilizzano cellule calvali fetali e cellule staminali osteogeniche mostrano che l’osteogenesi in vitro è significativamente migliorata da acido ialuronico 30-160 kDa, mentre l’alto Mw acido ialuronico (550-1300 kDa) mostra un debole effetto inibitorio rispetto al controllo (GW Bernard et al. Ridefinire Hyaluronan, Abatangelo e Weigel Eds., Elsevier, 2000, pp. 215-231); 800 kDa acido ialuronico aggiunto alle cellule staminali del midollo osseo coltivate in vitro accelera la proliferazione cellulare, aumenta l’attività della ALP e l’espressione del gene dell’osteocalcina. L’acido ialuronico interagisce con BMP-2 per generare effetti cellulari diretti e specifici (X. Zou et al. Biomaterials 25, 5375, 2004); 900 kDa acido ialuronico ha un effetto positivo sulla crescita ossea nell’impianto di rete in fibra di titanio nei ratti (S. Itoh et al., J. Mat. Sci. Mat. Med., 12, 575, 2001); L’acido ialuronico mostra un effetto positivo nel consolidamento osseo precoce nell’osteogenesi di distrazione (B. C. Cho et al., J. Craniofacial Surg., 13, 783, 2002).

Sa 0,50 µm

valore medio complessivo su area di misura 30×30 µm. decontaminazione con plasma a freddo.

Sa 1,90 µm

valore medio complessivo su area di misura 30×30 µm. sabbiatura, doppia acidatura, decontaminazione con plasma a freddo.

Acido ialuronico e impianti in titanio

Impianto
in titanio

Funzionalizzazione
della superficie

Amino groups rich surface Ti implant

HA (Mw 800kDa)
in modo covalente

Impianto in titanio con trattamento ad acido ialuronico

Risultati (corteccia ossea)

Studi descrittivi:
istomorfometria (n = 5)

Valutazione della qualità ossea appena formata: microdurezza dell'osso interfacciale (n = 5)

Studi funzionali:
test meccanici (n = 10)

BIC: la lunghezza dell’osso direttamente opposta all’impianto senza la presenza di una membrana fibrosa / la lunghezza totale dell’interfaccia osso-impianto x 100. Crescita ossea: area ossea tra la vite e la linea che collega le creste del filo divisa per l’area totale della filettatura della vite x 100.

Le misure di microdurezza sono state eseguite nella direzione tangenziale all’interfaccia con un penetratore Vickers (piramide a quattro lati con base quadrata e un angolo dell’apice tra i lati opposti di 136 ° ± 15 ‘) applicato a un carico di 0,05 kgf e tempo di sosta di 5 secondi.
Il test push-out è stato effettuato posizionando i segmenti femorali su una maschera di supporto (∅ 3,5 mm) utilizzando un apparecchio MTS (Sintech-1 / M, MTS Adamel Lhomargy, Ivry sur Seine, Francia). Una forza è stata applicata all’impianto dal lato midollare ad una velocità costante della croce di 2 mm / min, spingendola fuori dal suo letto osseo.

Risultati (osso trabecolare)

Risultati istomorfometrici per viti non rivestite e rivestite IN OSSA TRABECOLARE a 4 settimane (n = 5)

Wilcoxon ha firmato il test di classificazione: *, p <0,05; **, p <0,01

parametri
Non rivestito (vite)
Rivestito (vite)
BIC (%)
Median
22.5
69.0**
SEM
5.8
5.8
(Min – Max)
(16.1 – 47.4)
(45.4 – 80.7)
Bone Ingrowth (%)
Median
30.3
56.3**
SEM
2.0
3.4
(Min – Max)
(23.9 – 33.9)
(41.9 – 59.4)

Conclusioni

L’acido ialuronico legato in modo covalente alle superfici in titanio dell’impianto aumenta significativamente la crescita ossea a 4 settimane (istomorfometria). Non c’è solo più osso (istomorfometria), ma l’osso interfacciale è significativamente più maturo nel caso di impianti rivestiti di acido ialuronico (microdurezza). Gli studi funzionali confermano il significativo miglioramento dell’osteointegrazione nelle prime fasi. Gli effetti del rivestimento con acido ialuronico sono amplificati nell’osso trabecolare più biochimicamente ricco (e clinicamente più difficile). Ipotesi e meccanismi che potrebbero spiegare i risultati osservati: Aumento dell’idrofilia della superficie rivestita di acido ialuronico, effetti di carica (legame Ca2 +, meccanismi mediati da Ca2 +), ruolo dell’acido ialuronico nella guarigione della ferita, l’acido ialuronico si trova ogni volta che è necessaria una rapida proliferazione cellulare, riparazione e rigenerazione. Durante una fase iniziale dell’osteogenesi, quando si trovano solo cellule mesenchimali indifferenziate, l’acido ialuronico raggiunge i livelli massimi.

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