Ключові слова
нанокомпозитні покриття
гідроксилапатит
хітозан
Як цитувати
Анотація
Проаналізовано і узагальнено наукові досягнення у сфері розробки нанокомпозитних покриттів для медичних імплантів. Висвітлено можливості різних технологій нанесення таких покриттів на імпланти: розпилення в плазмі, біоміметичний метод, електрофорез, іонне розпилення, термодепозиції з системою охолодження. Показана перспективність застосування гідроксилапатиту в комбінації з хітозаном для створення нових нанокомпозитних покриттів з підвищеною біосумісністю та протимікробною активністю. Гідроксилапатит забезпечує безпосередній надійний зв’язок з живою кісткою без небажаних біохімічних реакцій. Хітозан обумовлює необхідну еластичність і механічну стійкість до утворення тріщин, а також має біоцидну дію.Посилання
Маланчук В.О. Наномедицина та нанобіотехнології. Застосування наноматеріалів у стоматології, хірургічній стоматології, черепно-щелепно-лицевій, пластичній хірургії та дентальній імплантації / В. О. Маланчук, І. С. Чекман, А. В. Рибачук // Наук. вісник Національного медичного університету ім. О. О. Богомольця. – 2010. – № 1 – С. 169–179.
Webster T.J. Increased, Directed Osteoblast Adhesion at Nanophase Ti and Ti6Al4V Particle Boundaries / T.J. Webster, J.U. Ejiofor // Biomaterials. – 2011. – № 25 (19). – Р. 4731–4739.
Пшениснов К.П. Курс пластической хирургии / К. П. Пшениснов – М.: Медицина, 2010. – 288 с.
Нанонаука, нанобіотехнології, наномедицина, нанофармакологія / В.Ф. Москаленко, І.С. Чекман, Н.О. Горчакова та ін. – Укр. наук.-мед. молодіжн. журн. – 2010. – № 3. – С. 9–16.
Торяник І.І. Ультрамікроскопічне дослідження структури нанокомпозитних покриттів стоматологічних імплантів з протимікробними властивостями / І.І. Торяник, Г.Є. Христян, В.В. Казмірчук // Матеріали ІV Всеукр. наук. конф. студентів і молодих вчених з фізіології з міжнародною участю «Фізіологія – медицині, фармації та педагогіці: актуальні проблеми та сучасні досягнення», м. Харків, 16 травня 2017 р. – Харків: ХНМУ, 2017. – С. 125–126.
Торяник І.І. Ультрамікроскопічне дослідження структури нанокомпозитних покриттів стоматологічних імплантів з протимікробними властивостями / І.І. Торяник, Г.Є. Христян, В.В. Казмирчук та ін. – Ibid. – С. 125–126.
Суходуб Л.Б. Вплив протимікробних компонентів біокомпозитних матеріалів на основі гідроксилапатиту на адгезію мікроорганізмів / Л.Б. Суходуб, Т.П. Осолодченко, Г.Є. Христян та ін. // Запорожский медицинский журнал. – 2014. – № 2. – С. 112–114.
Чекман І.С. Карбонові нанотрубки: методи отримання та перспективи застосування в медицині / І.С. Чекман, О.В. Швець, О.О. Нагорна // Укр. мед. часопис. – 2008. – № 65 (3). – С. 86–91. – Режим доступа: www.umj.com.ua/wpcontent/uploads/archive/65/pdf/642_ukr.pdf
Чекман И.С. Нанотехнологии и наноматериалы: применение в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. [Електронний ресурс] / І.С. Чекман, В.А. Маланчук, М.А. Гордейчук // Укр. мед. часопис. – 2009. – № 6 (74). – С. 95–97. – Режим доступа: www.umj.com.ua/wp-content/uploads/archive/74/pdf/1538_
rus.pdf
Chen X.M. Properties and in vitro biological evaluation of nano-hydroxyapatite/chitosan membranes for bone guided regeneration / X.M. Chen, Y.B. Li, Y. Zuo et al. // Mater. Sci. Eng., 2009. – № 29 (1). – Р. 29–35.
Brunski J.B. Biomaterials and biomechanics of oral and maxillofacial implants: current status and future developments / J.B. Brunski, D.A. Puleo, A. Nanci // Int. J. Oral Maxillofac. Implants, 2000. – № 15 (1). – С. 15–46.
Торяник І.І. Мікроскопічна реакція слизової та сполучнотканинної складових зубоальвеолярних зон на застосування нанокомпозитних покриттів стоматологічних імплантів / І. І. Торяник Г. Є. Христян, В. В. Казмирчук, В. П. Сорокоумов // International research and practice conference «Innovative technology in medicine: experience of Poland and Ukraine». – Lublin, Republic of Poland, 2017. – С. 101 – 104.
Chu C.G. Fabrication and characterization of titanium-matrix composite with 20 vol % hydroxyapatite for use as heavy load-bearing hard tissue replacement / C. G. Chu, X. Xue, J. Zhu, Z. Yin. // J. Mater. Sci. Mater. Med., 2006. – № 17 (3). – Р. 245–251.
Sukhodub L.B. Composite materials based on zinc sulfide and zinc oxide: structural and biocidal properties / L.B. Sukhodub, G.E. Khrystian, L.F. Sukhodub et al. // Annals of Mechnikov Institute. – 2016. – № 4. – P. 34–39.
Shin S.Y. Biological evaluation of chitosan nanofiber membrane for guided bone regeneration / S.Y. Shin, H.N. Park, K.H. Kim et al. // J. Periodontol., 2005. – № 76 (10). – Р. 1778–1785.
Торяник И.И. Изучение влияния противомикробных компонентов биокомпозитных материалов на адгезию микроорганизмов / И.И. Торяник, В.В. Казмирчук, Г.Е. Христян // Сб. матер. научн.-практ. конф. с междунар. участием «Приоритеты фармации и стоматологии: от теории к практике», посвященной 25-летию независимости Республики Казахстан. – Алматы, 2016. – С. 103.
Sabu Т. Design and applications of nanostructured polymer blends and nanocomposite systems / T. Sabu, R. Shanks, S. Chandrasekharakurup. – 2015. – Р. 248.
Heino J. Evolution of collagen-based adhesion systems / J. Heino, M. Huhtala, J. Käpylä, M.S. Johnson // Int. J. Biochem. Cell Biol. – 2009. – № 41 (2). – Р. 341–348.
Суходуб Л.Б. Инъекционные биополимер-гидроксиапатитные гидрогели и их характеристика / Л.Б. Суходуб, А.А. Яновская, В.М. Кузнецов и др. – 2016. – Т. 8. – № 1. – С. 278–283.
Волова Т.Г. Современные биоматериалы: мировые тренды, место и роль микробных полигидроксиалканоатов / Т.Г. Волова. – 2014. – № 2. – Т. 7. – С. 103–133.
Курбатова С.А. Остеокондуктивная биокерамика на основе резорбируемых фосфатов кальция // Матер. Междунар. молодежн. Научн. форума ЛОМОНОСОВ-2017. – М.: МАКС Пресс Россия, г. Москва, 2017. - [Электронный ресурс] — 1186 Мб.
Lee Jue-Yeon Enhanced bone formation by controlled growth factor delivery from chitosan-based biomaterials / Jue-Yeon Lee, Nam Sung-Heon, Im Su-Yeon // Journal of Controlled Release. – 2012. – Vol. 78. – P. 187–197.
Shehriar Husain Chitosan Biomaterials for Current and Potential Dental Applications / Husain Shehriar, Khalid H. Al-Samadani et al. // Materials. – 2017. – № 10. – Р. 62–82.
Христян Г.Є. Швидкість формування мікроорганізмів до хітозану / Г.Є. Христян, Л.Б. Суходуб, О.М. Щербак та ін. // Світ медицини та біології. – 2014. – № 4. – С. 203–206.
Лябин М.П. Совершенствование технологии получения хитозана / М.П. Лябин, П.С. Семенов // Биология и биотехнология. – 2011. – № 2 (2). – С. 17–21.
Vida Zargar. A Review on Chitin and Chitosan Polymers: Structure, Chemistry, Solubility, Derivatives, and Applications / Vida Zargar, Morteza Asghari, Amir Dashti // ChemBioEng. – 2015. – № 2 (3). – Р. 204–226.
Muzzarelli R.A. Osteoconduction exerted by methylpyrrolidinone chitosan used in dental surgery / R.A. Muzzarelli, G. Biagini, M. Bellardini, L. Simonelli. // Biomaterials. – 2015. – V. 14. – Р. 39–43.
Muzzarelli R.A. Stimulatory effect on bone formation exerted by a modified chitosan / R.A. Muzzarelli, M. Mattioli Belmonte, C. Tietz, R. Biagini et al. Biomaterials. – 1994. – V. 15. – Р. 1075–1081.
Divya K. Antimicrobial properties of chitosan nanoparticles: Mode of action and factors affecting activity / K. Divya, Smitha Vijayan, Tijith K. George et al. // Fibers and Polymers. – 2017. – V. 18. – P. 221–230.
Суходуб Л. Б. Спосіб отримання модифікованого протимікробним засобом кальцій-фосфатного покриття / Л. Б. Суходуб, Христян Г. Є., Казмірчук В. В. та ін. - Пат.UA 89955 U. МПК (2014): A61F 2/02, A61L 27/00, A61L 27/54
Герасименко Д.В. Aнтибактериальная активность водорастворимых низкомолекулярных хитозанов в отношении различных микроорганизмов / Д.В. Герасименко, И.Д. Авдиенко, Г.Е. Банникова и др. // Прикладная биохимия и микробиология. – 2014. – № 3 (40). – С. 301–306.
Аллам Айман Юнес Фахти. Хитин и хитозан: строение, свойства и применение / Фахти Аллам Айман Юнес, Н. В. Долганова. – 2016. – № 10 (10). – С. 11–14.
Бузинова А. Сорбционные и бактерицидные свойства плёнок хитозана / А. Бузинова, А.Б. Шиповская // Изв. Саратовского ун-та. Сер. Химия. Биология. Экология. – 2008. – Т. 8. – Вып. 2.
Lim S.H. Review of chitosan and its derivatives as antimicrobial agent and their uses as textile chemicals / S.H. Lim, S.M. Hudson. // J. Macromol. Sci. 2003. – V. 43, № 2. – Р. 223–269.
Rabea E.I. Chitosan as antimicrobial agent: application and mode of action / E.I. Rabea, M.E. Badawy, C.V. Stevens et al. // Biomacromol, 2013. – V. 4. № 6. – Р. 1457–1465.
Kon K. The microbiology of skin, soft tissue, bone and joint infections / K. Kon, M. Rai. – 2015. – Р. 258.
Velazquez J.B. Antimicrobial Food Packaging / J.B. Velazquez, 2014. –Р. 266.
Куликов С.Н. Антибактериальная активность хитозана и его производных / С. Н. Куликов, Ю. А. Тюрин, А. В. Ильина и др. // Вестник Казанского технологического ун-та, 2007. – № 6. – С. 10–15.
Raafat D. Insight into the mode of action of chitosan as an antibacterial compound / D. Raafat, K. Bargen, A. Haas, H. G. Sahl. // Appl. Env. Microbiol. – 2015. – V. 74, № 12. – Р. 3764–3773.
Chung Y.C. Relationship between antibacterial activity of chitosan and surface characteristics of cell wall / Y.C. Chung, Y.P. Su, C.C. Chen, G. Jia et al. // Acta Pharmacol Sin. – 2007. – V. 25 (7). – Р. 932–936.
Christopher J. Brigham Chitin and Chitosan: Sustainable, Medically Relevant Biomaterials // J. Brigham Christopher. – 2017. - № 6. – Р. 41-47.
Jeon Y.J. Prodaction of chitooligosacharides using an ultrafiltration membrane reactor and thear antibacterial activity / Y.J. Jeon, S.K. Kim // Carbohydrate Polymers, 2010. – V. 41. – Р. 133–144.
Yildirim-Aksoy M. Antimicrobial activity of chitosan and a chitosan oligomer against bacterial pathogens of warmwater fish / М. Yildirim-Aksoy, Beck B.H. // Appl Microbiol. – 2017. – № 122 (6). – Р. 1570–1578.
Abouzeed A.S. Production and evaluation of some bioactive compounds extracted from squilla (Oratosquilla massavensis) Shells / A.S. Abouzeed – 2015. – Vol. 3. – P. 38–44.
Zheng L.Y. Study on antimicrobial activity of chitosan with different molecular weights / L.Y. Zheng, J.F. Zhu // Carbohydrate Polymers. – 2013. – V. 54. – Р. 527–530.
Иванушко Л.А. Антибактериальные и антитоксические свойства хитозана и его производных / Л.А. Иванушко, Т.Ф. Соловьева, Т.С. Запорожец и др. // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2009. – № 3. – С. 82–85.
Jennings J. A. Chitosan based biomaterials Vol. 1: Fundamentals / J. A. Jennings, J. D. Bumgardner. – 2016. – V. 1. – Р. 350.