Биосовместимость и остеогенные свойства нового отверждаемого композиционного остеопластического материала на основе высокоочищенного коллагенового гидрогеля, содержащего костный морфогенетический белок (экспериментальное исследование) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.14, кандидат наук Фатхудинова Наталья Леонидовна

• Фатхудинова Наталья Леонидовна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Фатхудинова Наталья Леонидовна

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы исследования

Цель исследования

Задачи исследования

Научная новизна исследования

Теоретическая и практическая значимость исследования

Методология и методы исследования

Положения, выносимые на защиту

Степень достоверности и апробация работы

Публикации

Внедрение результатов работы

Объём и структура работы

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Введение

1.2. Строение костной ткани

1.3. Классификация остеопластических материалов

1.3.1. Кальций-фосфатная керамика

1.3.2. Полимеры

1.4. Потребность в активации остеопластических материалов

1.5. Влияние биоматериалов на стволовые клетки

1.6. Получение коллагена из природных источников и его очистка

1.7. Коллагеновые гидрогели

1.8. Требования к гидрогелям, используемым для регенерации костей

1.9. Модификация физико-механических свойств коллагеновых гидрогелей

1.10. Коллагеновые гидрогели как средства доставки факторов роста

1.11. Коммерческие отверждаемые и активированные материалы на основе коллагена

1.12. Заключение

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Исследования in vitro

2.1.1. Получение раствора rhBMP-2

2.1.2. Получение исследуемой композиции остеопластического материала на основе коллагенового гидрогеля с импрегнированным rhBMP-2

2.1.3. Материалы группы сравнения

2.1.4. Получение культуры мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток для исследований биосовместимости и остеоиндуктивных свойств

остеопластических материалов in vitro

Получение клеточных культур мультипотентных мезенхимальных

стромальных клеток из жировой ткани человека и культивирование

Анализ иммунофенотипа мультипотентных мезенхимальных стромальных

клеток

Индукция дифференцировки мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток in vitro

2.1.5. Исследование остеоиндуктивных свойств rhBMP-2 на культуре мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани

2.1.6. Анализ реологических свойств материала

2.1.7. Оценка кинетики высвобождения rhBMP-2

2.1.8. Исследование цитотоксичности нового остеопластического материала путём проведения МТТ-теста

2.1.9. Исследование клеточной адгезии

2.2. Исследования in vivo

2.2.1. Исследование биосовместимости и остеогенного потенциала нового остеопластического материала при его подкожной имплантации крысам

2.2.2. Исследование остеогенного потенциала материала на модели критического дефекта теменных костей крыс

2.2.3. Гистологическое исследование

2.2.4. Иммуногистохимия

2.2.5. Морфометрия

2.3. Статистический анализ

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Результаты исследования материала в экспериментах in vitro

3.1.1. Получение, культивирование, иммунофенотипирование и оценка дифференцировочного потенциала мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток из подкожного липоаспирата человека

3.1.2. Исследование остеоиндуктивного потенциала rhBMP-2 в культуре мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток из подкожного липоаспирата человека

3.1.3. Исследование реологических свойств материала

Коллаген-фибронектиновый гидрогель

ИНДОСТ-гель

3.1.4. Оценка кинетики высвобождения BMP-2

3.1.5. Оценка цитотоксичности коллаген-фибронектинового гидрогеля с

помощью МТТ-теста

3.1.6 Оценка клеточной адгезии с применением витального окрашивания PKH-26

3.2. Исследование остеогенных свойств материала in vivo

78

3.2.1. Исследование биосовместимости и остеогенного потенциала нового остеопластического материала при его подкожной имплантации крысам

3.2.2. Исследование остеогенного потенциала материала на модели

критического дефекта теменных костей крыс

4. ОБСУЖДЕНИЕ

5. ВЫВОДЫ

6. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биосовместимость и остеогенные свойства нового отверждаемого композиционного остеопластического материала на основе высокоочищенного коллагенового гидрогеля, содержащего костный морфогенетический белок (экспериментальное исследование)»

Актуальность темы исследования

В стоматологии и челюстно-лицевой хирургии проблема дефицита костной ткани является очень актуальной. Травматические повреждения, дегенеративно-деструктивные процессы, онкологические заболевания, врожденные пороки развития зачастую требуют восстановления обширных дефектов кости.

В большинстве случаев прибегают к аутотрансплантации костной ткани. Однако этот метод имеет существенные недостатки: дополнительное хирургическое вмешательство, ограниченный объем и резорбция трансплантатов [Nkenke, Neukam, 2014; Zouhary, 2010], кровопотеря, боль, гематомы и риск инфицирования [Laurie et al., 1984; Arrington et al., 1996; Frohlich et al., 2008].

Применение остеопластических материалов является современной альтернативой аутотрансплантации. Для этой задачи наилучшим образом подходит биорезорбируемый моделируемый материал пластилиноподобной консистенции, который после придания ему формы отверждается в ране и образует пористую структуру для обеспечения краевой интеграции и неоангиогенеза. Коллагеновый гидрогель, представляющий собой раствор высокоочищенного коллагена I типа, можно рассматривать в качестве подобного материала. Изменение концентрации коллагена в растворе и pH среды поможет добиться термоотверждения при 37°С после внесения в рану. Отвержденный коллагеновый гидрогель имеет пористую структуру, что обеспечит врастание в него сосудов и миграцию клеток.

В связи с развитием молекулярной биологии перспективным представляется направление усиления индуктивных свойств остеопластических материалов с помощью добавления рекомбинантных сигнальных молекул, регулирующих репаративные процессы в кости [van Hout et al., 2011; Triplett et al., 2009; Carreira et al., 2015].

Наиболее эффективным остеоиндуктивным фактором роста, стимулирующим пролиферацию и дифференцировку остеогенных клеток, является BMP-2 (костный морфогенетический белок-2) [Becker et al., 2012]. Введение чистого BMP-2 в операционную рану не является эффективным вследствие развития воспаления и разрушения большей части белка в первые сутки после имплантации.

Коллаген обладает несколькими сайтами связывания клеточных интегринов, а также белков внеклеточного матрикса. Поэтому BMP-2 аффинно связывается с молекулами коллагена [Gomes et al., 2012] в тех же участках молекул, где и другие белки внеклеточного матрикса и плазмы крови [Осидак, 2012]. Фибронектин в регенерате конкурентно вытесняет BMP-2, связанный с молекулами коллагена в гидрогеле, и, таким образом, поддерживает медленный и пролонгированный релизинг фактора роста в окружающие ткани с достижением максимальной концентрации фактора роста к 5-7 суткам после введения материала [Осидак, 2014].

Таким образом, материал на основе отверждаемого высокоочищенного коллагенового гидрогеля, импрегнированного BMP-2, является перспективным для изучения.

Степень разработанности темы исследования

На сегодняшний день в практической стоматологии широко представлены и эффективно применяются самые разнообразные остеопластические материалы натурального и синтетического происхождения, отличающиеся по химическому составу и морфологии. Однако в большинстве случаев они являются остеокондуктивными, служат каркасом для формирования костного регенерата, но остеоиндукция у них не выражена [Finkеmеier, 2002; Fеllаh, 2008; B^no, 2009]. ИНДОСТ («НПО» Полистом) и Bio-Oss (Geistlich Pharma AG) являются одними из наиболее часто применяемых зарегистрированных остеопластических материалов, обладающих выраженными остеокондуктивными свойствами.

Наибольший интерес вызывает TSV Gel (OsteoBiol, Италия) -зарегистрированный костно-пластический материал на основе коллагенового гидрогеля, состоящего из конского коллагена I и III типов и синтетического биосовместимого термо-гелеобразующего сополимера. Данный материал находится в жидком агрегатном состоянии при температуре 4°С. Повышение температуры до 37°С после имплантации геля в костный дефект способствует увеличению вязкости и изменению агрегатного состояния материала, в связи с чем он становится удобным для моделирования и плотной интеграции к краям костного дефекта. К недостаткам TSV Gel можно отнести отсутствие в нем факторов роста кости и его высокую стоимость.

За рубежом зарегистрированы и разрешены для клинического применения материалы, содержащие остеоиндуктивные факторы роста. Все они были разработаны, в первую очередь, для применения в травматологии и ортопедии. Например, материал OP-1 с костным морфогенетическим белком-7 (BMP-7) («Stryker Biotech», США; 2001); INFUSE BoneGraft («Medtronic», США; 2002, 2004, 2007) - коллагеновая губка, пропитанная рекомбинантным человеческим костным морфогенетическим белком-2 (rhBMP-2); GEM 21S® Growth-factor

Enhanced Matrix («BioMimetic Therapeutics Inc.», США; 2005, 2009) -рекомбинантный человеческий тромбоцитарный фактор роста (PDGF-ВВ) на остеокондуктивной матрице из бета-трикальцийфосфата (P-TCP); i-Factor Putty («Cerapedics», США; 2008) - матрица из анорганического костного минерала, содержащая пептид P-15, связывающий остеогенные клетки на поверхности матрицы. В доклинических и клинических исследованиях материалы продемонстрировали свою безопасность и эффективность. Однако INFUSE BoneGraft содержит супрафизиологическую концентрацию BMP-2 (1,5 мг/мл), а матрица-носитель материала не способствует пролонгированному высвобождению фактора роста в окружающие ткани [McKay, Peckham, Badura, 2007]. Кроме того, высокая стоимость ограничивает применение данных остеоиндуктивных материалов в нашей стране. В России ведутся разработки остеопластических материалов, содержащих BMP, но готовых медицинских продуктов до сих пор не представлено [Бартов и др., 2016; Осидак и др., 2014; Чеканов и др., 2012].

Цель исследования

Целью настоящей работы является изучение биосовместимости и остеогенных свойств нового композиционного отверждаемого остеопластического материала на основе высокоочищенного коллагенового гидрогеля, импрегнированного гЪВМР-2.

Задачи исследования

1. Произвести реологические испытания матрицы остеопластического материала на основе высокоочищенного коллаген-фибронектинового гидрогеля с импрегнированным 1^ВМР-2.

2. Оценить остеоиндуктивные свойства и кинетику высвобождения гЬВМР-2 из матрицы исследуемого остеопластического материала.

3. Исследовать биосовместимость (цитотоксичность и адгезивные свойства) остеопластического материала на культуре мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК).

4. Исследовать биосовместимость и остеогенные свойства остеопластического материала на экспериментальной модели гетеротопического неоостеогенеза при подкожной имплантации у крыс.

5. Исследовать остеогенные свойства остеопластического материала на экспериментальной модели ортотопического остеогенеза при имплантации в область критического дефекта теменных костей крыс.

Научная новизна исследования

В результате проведенной работы впервые была исследована матрица нового отверждаемого композиционного остеопластического материала на основе высокоочищенного коллаген-фибронектинового гидрогеля с импрегнированным rhBMP-2: проведены ее реологические испытания, определена кинетика высвобождения rhBMP-2. Впервые были изучены in vitro и in vivo биосовместимость и остеогенные свойства исследуемого материала в сравнении с зарегистрированными аналогами.

Теоретическая и практическая значимость исследования

По результатам экспериментальных исследований нового костнопластического материала сделаны выводы о его безопасности и эффективности. Обосновано проведение доклинических и клинических испытаний данного материала для его последующего применения в стоматологии с целью замещения дефектов костной ткани.

Возможное применение нового материала в целях регенерации костной ткани в стоматологии позволит отказаться от использования армирующих конструкций, тем самым сократит время операции и снизит ее стоимость.

Методология и методы исследования

В исследовании применяли следующие методы: реометрию, культивирование мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) из подкожного липоаспирата человека (первичные культуры и перевиваемые линии), проточную цитофлуориметрию, иммуноферментный анализ, колориметрический МТТ-тест, иммуногистохимическое окрашивание, обзорное и специфическое гистологическое окрашивание препаратов, морфометрические методы, световую, фазово-контрастную и флуоресцентную микроскопии, статистический анализ.

Положения, выносимые на защиту

Коллаген-фибронектиновый гидрогель способен принимать форму костного дефекта и сохранять заданную форму, оказывая сопротивление давлению окружающих тканей.

Коллаген-фибронектиновый гидрогель обеспечивает постепенное и пролонгированное высвобождение фактора роста 1ЙВМР-2.

Коллаген-фибронектиновый гидрогель, импрегнированный гЬБМР-2 в дозировке 10 мкг/мл, индуцирует формирование очагов остеогенеза при его имплантации под кожу и в область критических дефектов теменных костей у крыс.

Степень достоверности и апробация работы

Полученные в работе результаты достоверны, так как было выбрано достаточное количество групп исследования, а также сроков наблюдения в экспериментах in vitro и in vivo. Эксперименты in vitro были сделаны в 3 повторах. Для экспериментов in vivo было использовано 59 лабораторных животных. Были применены соответствующие поставленным задачам методы статистической обработки данных.

Материалы диссертационной работы были представлены на III Конгрессе по регенеративной медицине (Москва, 2017), SIBS 2019 (The 3rd Sechenov International Biomedical Summit, Москва, 2019), IV Национальном конгрессе по регенеративной медицине (Москва, 2019), 23-й Международной Пущинской школе-конференции молодых учёных "Биология - наука XXI века" (Пущино, 2019).

Апробация диссертации состоялась 19 октября 2020 года на совместном заседании сотрудников отделения пародонтологии, отделения клинической и экспериментальной имплантологии, отдела общей патологии, отделения

госпитальной ортодонтии ФГБУ НМИЦ «ЦНИИС и ЧЛХ» Минздрава России и сотрудников лаборатории генетики стволовых клеток, лаборатории мутагенеза, лаборатории цитогенетики и лаборатории редактирования генома ФГБНУ «МГНЦ».

Публикации

Основные результаты диссертационной работы были опубликованы в 7 научных работах, 3 из которых - статьи в рецензируемых научных изданиях, входящих в перечень ВАК, и 1 статья в рецензируемом научном издании базы данных Web of Science.

Внедрение результатов работы

Результаты диссертационной работы освещены в лекционных курсах для ординаторов и аспирантов ФГБУ НМИЦ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России и ФГБНУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова».

Объём и структура работы

Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, разделов материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов и списка литературы, включающего в себя 15 российских и 174 зарубежных источника. Работа иллюстрирована 26 рисунками и 3 таблицами.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Введение

Регенерация дефектов костной ткани в медицине, в целом, и в стоматологии, в частности, является актуальной клинической задачей. Ежегодно в Европе проводится порядка 400000, а в США более 600000 костно-реконструктивных операций [Hing, 2004; Parikh, 2002]. В России проведение костно-пластических операций перед дентальной имплантацией требуется 64% пациентов [Кулаков и др., 2017].

По-прежнему «золотым стандартом» замещения костных дефектов является аутологичная костная ткань, которая обладает необходимыми остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами, а также не вызывает иммунного ответа [Zhang et al., 2014]. Однако ограниченный объём трансплантата и дополнительное хирургическое вмешательство, связанное с забором донорской ткани, являются недостатками данного метода [Zhang et al., 2014; Goulet et al., 1997; Moore, Graves, Bain, 2001].

Альтернативой аутотрансплантации является аллотрансплатация свежезамороженной трупной костной ткани или деминерализованного костного матрикса, которые обладают остеокондуктивными и, в меньшей степени, остеоиндуктивными свойствами. К недостаткам аллотрансплантации относятся возможное формирование иммунного ответа и риск инфицирования [Delloye et al., 2007].

Применение костно-пластических материалов, во многом, помогает избежать осложнений, связанных с ауто- и аллотрансплантацией.

1.2. Строение костной ткани

Для лучшего понимания требований, предъявляемых к остеопластическим материалам, необходимо обратиться к строению костной ткани.

Костная ткань — это форма соединительной ткани с высокой метаболической активностью, неоднородной и динамической структурой и высокой механической прочностью [01Б71а е1 а1., 2007]. Она состоит из внеклеточного матрикса и клеток: остеобластов, остеокластов, остеоцитов и остеогенных клеток. Костная ткань выполняет двигательную и опорную функции, защищает внутренние органы и костный мозг и запасает минеральные соли: 99% кальция, 88% фосфора, 50% магния и 35% натрия находится в костной ткани. Адаптация костной структуры для выполнения таких важных функций включает несколько организационных уровней. К ним относятся: молекулярная структура и распределение кристаллов и органических компонентов (наноразмер); строение костных пластинок; строение и расположение губчатой костной ткани и остеонов компактной костной ткани; и макроскопическая структура (макромасштаб) [Оао е1 а1., 2017].

Остеон — основная структурная и функциональная единица компактной кости. Он состоит из 6-15 цилиндрических костных пластинок, концентрически расположенных вокруг центрального канала (гаверсова канала). Внутренняя часть канала заполнена отдельными остеогенными клетками, остеобластами и остеокластами. Диаметр каналов составляет 20-100 мкм. Костные пластинки представлены параллельными волокнами, в основном состоящими из коллагена I типа, минерализованного нанокристаллическим многокомпонентным карбонат-гидроксиапатитом (так называемый костный апатит). Костная ткань также содержит другие неколлагеновые белки и воду. В целом апатит обеспечивает твердость кости, в то время как органическая фракция формирует

основу для биоминерала и регулирует процесс биоминерализации [Robles-Linares et al., 2019].

Органическая фракция костной ткани в основном состоит из коллагена I типа. Он превалирует в организме среди известных 28 типов коллагена. Практически 90% органической массы костной ткани составляет именно коллаген I типа [Mark et al., 2006]. Коллаген I типа состоит из трех полипептидных цепей, переплетенных в тройную спираль. Эта структура представляет собой так называемую суперспираль, в которой встречаются характерные фрагменты, содержащие повторяющиеся последовательности Gly -Pro - Hyp. Пять тройных спиралей соединяются друг с другом, образуя микрофибриллы, которые организуются в фибриллы, образуя компактные волокна диаметром примерно 100-200 нм. Такое взаиморасположение полипептидных цепей коллагена способствует возникновению между их участками водородных связей, поддерживающих молекулярную стабильность. Структура тройной спирали защищает коллаген от разрушения ферментами, способствует адгезии клеток и участвует в построении экстрацеллюлярного матрикса [Shoulders, Raines, 2009]. Организованные в волокна фибриллы коллагена связываются с другими белками внеклеточного матрикса [Viguet-Carrin et al., 2006]. В составе коллагеновой молекулы также выделяют RGD-домены, которые являются участками с постоянной аминокислотной (Arg-Gly-Asp) последовательностью. RGD-домены образуют связи с поверхностными клеточными интегринами [Pedchenko, Zent, Hudson, 2004; Taubenberger et al., 2010]. Таким образом они способствуют миграции и прикреплению клеток, их делению и дифференцировке [Bard, Hay, 1975; Kleinman, Klebe, Martin, 1981; Heino, 2007; Zeugolis, 2008]. Неспиральные концевые фрагменты коллагена -телопептиды - обусловливают его антигенность и обладают последовательностью аминокислот, не похожей на центральную часть молекулы [Stoltz, 1973; Фатхудинова и др., 2018].

В свободных пространствах коллагеновых волокон располагаются кристаллы апатита шириной 15-30 нм, длиной 30-50 нм и толщиной 2-10 нм. Они состоят из кристаллического ядра и гидратированного поверхностного слоя толщиной около 1-2 нм. Его компоненты ответственны за реакционную способность апатита, адсорбционные свойства и процесс созревания и роста кристаллов. Примечательно, что это также пограничная область между кристаллическим апатитом и органическим матриксом костей [Duer, 2015; Stock, 2015; Ficai et al., 2010; Kis et al., 2019].

Небольшие размеры кристаллов и наличие таких ионов, как CO32-, Na+ и Mg2+ (в количестве примерно 4-6%, 0,9% и 0,5% соответственно) означают, что частицы природного гидроксиапатита легко адсорбируются [Pina et al., 2015]. В дополнение к органическому матриксу (примерно 20-30% по весу) и минеральной фракции (составляющей 60-70% костной массы и состоящей, в основном, из нанокристаллического апатита), третьим, не менее важным, компонентом костной ткани является вода, составляющая около 10% костной массы. Она облегчает транспортировку жидкости и играет ключевую роль в процессе минерализации. Вода находится на поверхности минеральных кристаллов, внутри кристаллов и между волокнами коллагена. Большая часть воды находится в поровых пространствах. Помимо воды, связанной с костной тканью, существует также несвязанная вода, находящаяся в органическом матриксе; то есть в коллагеновых волокнах I типа и в минеральных веществах кости [Kolodziejska et al., 2020].

1.3. Классификация остеопластических материалов

Костные биоматериалы играют жизненно важную роль в восстановлении костей, обеспечивая необходимый субстрат для клеточной адгезии, пролиферации и дифференцировки, а также модулируя активность и функцию клеток.

Остеопластические материалы можно подразделить на несколько классов: природные и синтетические биодеградируемые полимеры, керамики (кальций-фосфатные цементы, биоактивное стекло и стеклокерамика, керамика на основе оксида алюминия (Л120з)), металлы и композиционные материалы ^агша-Оаге1а е1 а1., 2015]. Все классы материалов обладают рядом преимуществ и недостатков (Таблица 1). В рамках данной работы будут рассмотрены первые два класса материалов, содержащих вещества, входящие в состав костной ткани.

Таблица 1 - Классификация остеопластических материалов

Класс остеопластических материалов Примеры Преимущества Недостатки

Полимеры Природные Белки: коллаген, желатин, фибрин, фиброин Полисахариды: гиалуроновая кислота, хондроитин сульфат, целлюлоза, крахмал, альгинат, агароза, хитозан, пуллулан, декстран Биосовместимость Остеокондуктивность Биодеградация Простота получения (некоторых) Низкая механическая прочность Высокая скорость биодеградации Непостоянство состава

Синтетические Полигликолид (PGA) Полилактид (PLA) Поликапролактон (PCL) Полилактогликолид (PLGA) Полигидроксиэтилметакрилат (Poly-HEMA) Биосовместимость Остеокондуктивность Биодеградация Вариабельность физико-механических свойств Низкая механическая прочность Локальное повышение рН

Керамики Кальций- фосфатные цементы Синтетический гидроксиапатит (HA) Кремний-замещенный гидроксиапатит (Si-HA) ß-трикальцийфосфат (ß-TCP) Дикальций фосфат дигидрат (DCPD) Биосовместимость Остеокондуктивность Биодеградация Хрупкость Низкий предел прочности Непрогнозируемая скорость биодеградации

Биоактивное стекло и стеклокерамика Силикатное биоактивное стекло (45S5, 13-93) Боратное / боросиликатное биоактивное стекло (13-93B2, 13-93B3, Pyrex®)

Прочие Керамика на основе оксида алюминия (AkÛ3)

Металлы Титан и сплавы на его основе Магний и сплавы на его основе Тантал Нержавеющая сталь Биосовместимость Механические свойства (высокая прочность, пластичность, износостойкость) Отсутствие интеграции с окружающими тканями Коррозия Потенциальная токсичность

Композиционные материалы Кальций-фосфатные покрытия на металлых Полилактид+гидроксиапатит Хитозан-желатин+гидроксиапатит Комбинации вышеперечисленных свойств Комбинации вышеперечисленных свойств

1.3.1. Кальций-фосфатная керамика

Керамика широко распространена в биоинженерии и применяется в клинической практике на протяжении длительного времени. Подобно биодеградируемым полимерам, существует керамика природного происхождения и синтетическая. Эти виды могут отличаться формой, пористостью, размером пор и их топографией. К керамике природного происхождения можно отнести коралловый гидроксиапатит, а примерами синтетической керамики, наиболее часто применяемыми в клинической практике, являются синтезированный гидроксиапатит и Р-трикальцийфосфат. Кальций-фосфатная керамика по составу схожа с костной тканью человека. Материалы, содержащие кальций-фосфат, способны образовывать на своей поверхности биоактивный апатитный слой, усиливающий их остеоинтеграцию. В экспериментах in vivo была показана способность цитокинов и адгезивных гликопротеинов, таких как фибронектин, связываться с поверхностью кальций-фосфатных материалов. Белки и цитокины, связанные с поверхностью материала, обеспечивают миграцию и адгезию клеток, участвующих в регенерации кости. Из всех остепластических материалов кальций-фосфатная керамика наиболее близка по минеральному составу к костной ткани, имеет невысокую стоимость обладает хорошей биосовместимостью и остеокондуктивными свойствами, т.е. способностью к адгезии и связыванию остеогенных клеток, обеспечению неоваскуляризации и поддержанию пролиферации и дифференцировки окружающих имплантат клеток. Однако хрупкость, низкая механическая прочность и высокий модуль упругости, по сравнению с таковыми кортикальной кости, отсутствие идеальной адаптации материала к краям костного дефекта и сложность в прогнозировании сроков биодеградации значительно ограничивают ее применение на участках, несущих

нагрузку, и не позволяют ей стать идеальным остеопластическим материалом [Salinas et al., 2013; Zhang et al., 2012].

1.3.2. Полимеры

Синтетические полимеры отличаются большим разнообразием: пористостью, размером пор, временем биодеградации, механическими свойствами материалов [Karageorgiou, Kaplan, 2005; Schieker et al., 2006]. Наиболее часто применяют полилактид, полигликолид и поликапролактон. Продуктами распада данных материалов являются молочная и гликолевая кислоты, которые присутствуют в организме человека, поэтому они метаболизируются естественным образом. Использование полилактогликолида, который является сополимером полилактида и полигликолида, с целью регенерации костной ткани было одобрено FDA для клинического применения [Lanao et al., 2013]. Основным недостатком синтетических полимеров является их низкая механическая прочность, которая не зависит от формы материала [Karageorgiou, Kaplan, 2005]. К потенциальным недостаткам данного класса материалов относится также локальное повышение концентрации продуктов распада кислот и распад самих полимеров на более мелкие частицы, что может негативно сказаться на клеточной пролиферации и дифференцировке in vitro и вызвать воспалительную реакцию в области имплантации in vivo [Kohn et al., 2002; Santavirta et al., 1990].

Полимеры природного происхождения (коллаген, фибрин, желатин, гиалуроновая кислота, хитозан, целлюлоза и крахмал), показывают недостаточную механическую прочность и высокую скорость биодеградации, однако их высокая биосовместимость (отсутствие цитотоксичности и выраженная клеточная адгезия) и гидрофильность, безусловно, являются

неоспоримыми преимуществами [Schieker et al., 2006; Brown, Barker, 2014]. Коллаген, являясь одним из наиболее важных внеклеточных компонентов, составляет основу внеклеточного матрикса и играет важную роль в миграции и росте клеток [Mu et al., 2015]. Коллагены составляют 25-35% от общего количества белков и, таким образом, являются одной из самых распространенных групп белков в организме человека [Di Lullo et al., 2002]. Экстрацеллюлярный матрикс костной и хрящевой тканей, сухожилий, связок, сосудов, кожи, а также межпозвонковых дисков в качестве основного компонента содержит коллаген. Несмотря на животное происхождение коллагена, применяемого для создания костно-пластических материалов, скаффолды на его основе по своей биосовместимости превосходят такие компоненты экстрацеллюлярного матрикса, как эластин, хондроитинсульфат и гиалуроновую кислоту. Высокоочищенный ксеногенный коллаген не вызывает иммунного ответа и аллергических реакций, а также не обладает цитотоксическим действием [Robert et al., 1974]. В процессе биодеградации имплантаты на основе коллагена образуют продукты распада, которые активируют пролиферацию фибробластов и биосинтез собственного коллагена, что способствует ускорению регенерации кости [Shekhter, 1986]. Таким образом, коллаген по своим уникальным свойствам превосходит многие другие полимеры природного (хитозан, фиброин, альгинаты) и синтетического (полилактид, поликапролактон) происхождения [Gelse, Poschl, Aigner, 2003; Фатхудинова и

др., 2018].

1.4. Потребность в активации остеопластических материалов

Для того, чтобы приблизиться к «золотому стандарту», остеопластический материал должен обладать выраженной остеоиндуктивностью, т.е.

способностью стимулировать дифференцировку мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) межклеточного вещества костной ткани в остеогенном направлении. Кальций-фосфатные материалы сами по себе не проявляют остеоиндуктивных свойств, т.к. не способствуют образованию костной ткани de novo [García-Gareta et al., 2015], однако могут приобретать их после определенных модификаций. В последнее десятилетие были направлены интенсивные усилия на улучшение механических свойств биокерамики или полимеров путем создания композитов с другими костными биоматериалами, но были достигнуты лишь ограниченные улучшения из-за трудностей в получении однородной дисперсии материала и прочного межфазного связывания [Baradaran et al., 2014; Wang C. et al., 2014; Dou et al., 2012; Lvov et al., 2013]. Так, Wang J. et al. показали влияние фазового состава керамики на ее остеоиндуктивые свойства: после имплантации в бедренные мышцы мышей наибольшую остеоиндуктивность показала двухфазная кальций-фосфатная керамика, состоящая на 30% из гидроксиапатита и на 70% из Р-трикальцийфосфата [Wang J. et al., 2014]. Barradas et al. в 2011 г. описали способность остеоиндуктивных материалов стимулировать гетеротопический неоостеогенез [Barradas et al., 2011]. Остеоиндуктивный потенциал разрабатываемого костно-пластического материала оценивают по его способности in vitro запускать дифференцировку ММСК в остеобласты. Следующим этапом подтверждения выраженности остеоиндуктивных свойств материала является проведение эксперимента in vivo: имплантация материала в эктопические участки с последующим формированием на его месте очагов неоостеогенеза [Habibovic, de Groot, 2007]. В большинстве таких исследований представлены модели неоостеогенеза у крупных млекопитающих, у которых формирование костной ткани происходит медленно и может занимать несколько месяцев. Например, в работе Chan и др. после имплантации кремний-замещенной кальций-фосфатной керамики в параспинальные мышцы овец небольшие очаги неоостеогенеза были выявлены спустя 8 недель после

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Фатхудинова Наталья Леонидовна, 2021 год

7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бартов М.С. Современные подходы к исследованию новых остеогенных биоматериалов на модели регенерации краниальных дефектов критического размера у крыс / М.С. Бартов, А.В. Громов, М.С. Попонова [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2016. - Т.162, №8. - С. 242-246.

2. Васильев А.В. Биосовместимость и остеогенные свойства коллаген-фибронектинового гидрогеля, импрегнированного BMP-2 / А.В. Васильев, В.С. Кузнецова, Е.В. Галицына [и др.] // Стоматология. -2019. - №6. - С.5-11.

3. Васильев А.В. Влияние опиоида периферического действия даларгина на клеточную пролиферацию in vitro и репаративную регенерацию костной ткани in vivo: дис. канд. мед. наук: 03.03.04 / Васильев Андрей Вячеславович. - М., 2016.

4. Васильев А.В. Сравнение кинетики высвобождения импрегнированного костного морфогенетического белка-2 из биополимерных матриксов / А.В. Васильев, Т.Б. Бухарова, В.С. Кузнецова [и др.] // Перспективные материалы. 2019. № 4. С. 13-27.

5. Васильев А.В. Характеристика неоостеогенеза на модели критического дефекта теменных костей крыс с помощью традиционной и трехмерной морфометрии / А.В. Васильев, А.В. Волков, Г.Б. Большакова, Д.В. Гольдштейн // Гены и клетки. - 2014. - №4. - С. 121-127.

6. Кулаков А.А. Современные подходы к применению метода дентальной имплантации при атрофии и дефектах костной ткани челюстей / А.А. Кулаков, Р.Ш. Гветадзе, Т.В. Брайловская [и др.] // Стоматология. - 2017. - Т. 96. - № 1. - С. 43.

7. Логовская Л.В. Индукция остеогенной дифференцировки мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани человека / Л.В. Логовская, Т.Б. Бухарова, А.В. Волков [и др.] // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2013. - № 1. - С. 28-33.

8. Мкртчян Г.В. Применение остеопластического материала нового поколения при устранении дефектов челюстных костей (экспериментально-клиническое исследование): дис. канд. мед. наук: 14.01.14 / Мкртчян Гамлет Ваникович. - М., 2012.

9. Мкртчян Г.В. Тестирование in vitro остеопластического материала в гелевой форме / Г.В. Мкртчян, К.С. Десятниченко, А.А. Докторов [и др.] // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2010. -Т. 5. - № 3. - С. 42-43.

10. Осидак Е.О. Коллаген - биоматериал для доставки факторов роста и регенерации ткани / Е.О. Осидак, М.С. Осидак, М.А. Ахманова [и др.] // Российский химический журнал. - 2012. - Т. 56, №2 5-6. - С.102-113.

11. Осидак Е.О. Регуляция фибронектином плазмы крови связывания фактора роста BMP-2 с коллагеном / Е.О. Осидак, М.С. Осидак, Д.Е. Сивогривов [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. - 2014. - Т.50, № 2. - С. 226-231.

12. Токарева М.И. Гетероциклы природного происхождения в качестве нетоксичных реагентов для сшивки белков и полисахаридов / М.И. Токарева, М.Н. Иванцова, М.А. Миронов // Химия гетероциклических соединений. - 2017. - T. 53 № 1. - C. 21-35.

13. Фатхудинова Н.Л. Перспективы использования коллагенового гидрогеля в качестве основы для отверждаемых и активированных костнопластических материалов / Н.Л. Фатхудинова, А.В. Васильев, Т.Б. Бухарова [и др.] // Стоматология. — 2018. — №6. — С.78-83.

14. Хилькин А.М. Коллаген и его применение в медицине / А.М. Хилькин, А.Б. Шехтер, Л.П. Истранов Л.П. [и др.] // М.: Медицина. -1976. - 228 с.

15. Чеканов А.В. Количественный эффект повышения остеоиндуктивности материала за счет включения в него рекомбинантного морфогенетического белка кости rhBMP-2 / А.В. Чеканов, И.С. Фадеева, В.С. Акатов [и др.] // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2012. - Т.7, №2. - С. 7581.

16. Arakawa C. Photopolymerizable chitosan-collagen hydrogels for bone tissue engineering / C. Arakawa, R. Ng, S. Tan [et al.] // Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. - 2017. - Vol. 11(1). - P. 164174.

17. Arrington E.D. Complications of iliac crest bone graft harvesting / E.D. Arrington, W.J. Smith, H.G. Chambers [et al.] // Clinical Orthopaedics and Related Research. - 1996. -Vol. 329. - P. 300-309.

18. Aiyelabegan H.T. Fundamentals of protein and cell interactions in biomaterials / H.T. Aiyelabegan, E.F. Sadroddiny // Biomedicine & pharmacotherapy. - 2017. - Vol. 88. - P. 956-970.

19. Bai X. Bioactive hydrogels for bone regeneration / X. Bai, M. Gao, S. Syed // Bioactive Materials. - 2018. - Vol. 3(4). - P. 401-417.

20. Baradaran S. Mechanical properties and biomedical applications of a nanotube hydroxyapatite-reduced graphene oxide composite / S. Baradaran, E. Moghaddam, W.J. Basirun [et al.] // Carbon. - 2014. - Vol. 69. - P. 32-45.

21. Bard J.B. The behavior of fibroblasts from the developing avian cornea. Morphology and movement in situ and in vitro / J.B. Bard, E.D. Hay // Journal of Cell Biology. - 1975. - Vol. 67(2PT.1) - P. 400-418.

22. Baroli B. From natural bone grafts to tissue engineering therapeutics: brainstorming on pharmaceutical formulative requirements and challenges / B. Baroli // Journal of pharmaceutical sciences. - 2009. - Vol. 98(4). - P.1317-1375.

23. Barradas A.M. Osteoinductive biomaterials: current knowledge of properties, experimental models and biological mechanisms / A.M. Barradas, H. Yuan, C.A. van Blitterswijk, P. Habibovic // European cells&materials. - 2011. - Vol. 21. -P. 407-429.

24. Becker S.T. Endocultivation: the influence of delayed vs. simultaneous application of BMP-2 onto individually formed hydroxyapatite matrices for heterotopic bone induction / S.T. Becker, H. Bolte, K. Schunemann [et al.] // International journal of oral and maxillofacial surgery. - 2012. -Vol. 41(9). - P. 1153-1160.

25. Bi L. Evaluation of bone regeneration, angiogenesis, and hydroxyapatite

conversion in critical - sized rat calvarial defects implanted with bioactive glass scaffolds / L. Bi, S. Jung, D. Day [et al.] // Journal of biomedical materials research. Part A. - 2012. - Vol. 100(12). - P. 3267-3275.

26. Biggs M.J. The use of nanoscale topography to modulate the dynamics of adhesion formation in primary osteoblasts and ERK/MAPK signalling in STRO-1+ enriched skeletal stem cells / M.J. Biggs, R.G. Richards, N. Gadegaard [et al.] // Biomaterials. - 2009. - Vol. 30(28). - P. 5094-5103.

27. Brodie J.C. Osteoblast interactions with calcium phosphate ceramics modified by coating with type I collagen / J.C. Brodie, E. Goldie, G. Connel [et al.] // Journal of Biomedical Materials Research. - 2005. - Vol. 73(4). - P. 409-421.

28. Bronzino J. The biomedical engineering handbook / Boca Raton (FL): CRC Press. - 2000. - 2nd edition: 525 p. - Vol. I. ISBN 0-8493-0461-x.

29. Brown A.C. Fibrin-based biomaterials: modulation of macroscopic properties through rational design at the molecular level / A.C. Brown, T.H. Barker // Acta biomaterialia. - 2014. - Vol. 10(4). - P. 1502-1514.

30. Bubik S. Attachment and growth of human osteoblasts on different biomaterial surfaces / S. Bubik, M. Payer, G. Arnetzl [et al.] // International journal of computerized dentistry. - 2017. - Vol. 20(3). - P. 229-243.

31. Bueno E.M. Cell-free and cell-based approaches for bone regeneration / E.M Bueno, J. Glowacki // Nature reviews. Rheumatology. - 2009. - Vol. 5(12). - P. 685-697.

32. Carmagnola D. Healing of human extraction sockets filled with Bio-Oss / D. Carmagnola, P. Adriaens, T. Berglundh // Clinical oral implants research. - 2003. - Vol. 14(2). - P. 137-143.

33. Carreira A.C. Bone morphogenetic proteins: Promising molecules for bone healing, bioengineering, and regenerative medicine / A.C. Carreira, W.F. Zambuzzi, M.C. Rossi [et al.] // Vitamins and hormones. - 2015. -Vol. 99. - P. 293-322.

34. Catoira M.C. Overview of natural hydrogels for regenerative medicine applications / M.C. Catoira, L. Fusaro, D. Di Francesco [et al.] // Journal of materials science: materials in medicine. - 2019. - Vol. 30(10). - P. 115.

35. Chan O. The effects of microporosity on osteoinduction of calcium phosphate bone graft substitute biomaterials / O. Chan, M.J. Coathup, A. Nesbitt [et al.] // Acta Biomaterialia. - 2012. - Vol.8(7). -P. 2788-2794.

36. Chiu L.H. The effect of type II collagen on MSC osteogenic differentiation and bone defect repair / L.H. Chiu, W.F. Lai, S.F. Chang [et al.] // Biomaterials. - 2014. - Vol. 35(9). - P. 2680-2691.

37. Choi Y. Effects of proanthocyanidin, a crosslinking agent, on physical and biological properties of collagen hydrogel scaffold / Y.Choi, H.J. Kim,

K.S. Min // Restorative Dentistry & Endodontics. - 2016. - Vol. 41(4). -P. 296-303.

38. Delloye C. Bone allografts: what they can offer and what they cannot / C. Delloye, O. Cornu, V. Druez, O. Barbier // The bone&joint journal. -2007. - Vol. 89B(5). - P. 574-580.

39. Dempster D.W. Standardized nomenclature, symbols, and units for bone histomorphometry: A 2012 update of the report of the ASBMR Histomorphometry Nomenclature Committee / D.W. Dempster, J.E. Compston, M.K. Drezner [et al.] // Journal of Bone and Mineral Research. - 2013. - Vol. 28 (1). - P. 2-17.

40. Di Lullo G.A. Mapping the ligand-binding sites and disease-associated mutations on the most abundant protein in the human, type I collagen / G.A. Di Lullo, S.M. Sweeney, J. Korkko [et al.] // The Journal of biological chemistry. - 2002. - Vol. 277(6). - P. 4223-4231.

41. Dominici M. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement / M. Dominici, K. Le Blanc, I. Mueller [et al.] // Cytotherapy. -2006. - Vol. 8(4). - P. 315-317.

42. Dou Y. Preparation, mechanical property and cytocompatibility of poly(l-lactic acid)/calcium silicate nanocomposites with controllable distribution of calcium silicate nanowires /Y. Dou, C. Wu, J. Chang // Acta Biomaterialia. - 2012. - Vol. 8(11). - P. 4139-4150.

43. Drury J.L. Hydrogels for tissue engineering: scaffold design variables and applications / J.L. Drury, D.J. Mooney // Biomaterials. - 2003. - Vol. 24(24). - P. 4337-4351.

44. Duer M.J. The contribution of solid-state NMR spectroscopy to understanding biomineralization: atomic and molecular structure of bone / M.J. Duer // Journal of magnetic resonance. - 2015. - Vol. 253. - P. 98110.

45. Elganzoury H. Early results of trabecular metal augment for acetabular reconstruction in revision hip arthroplasty / H. Elganzoury, A.A. Bassiony // Acta orthopaedica Belgica. - 2013. - Vol. 79(5). - P. 530-535.

46. Engler A.J. Matrix elasticity directs stem cell lineage specification /A.J. Engler, S. Sen, H.L. Sweeney, D.E. Discher // Cell. - 2006. - Vol. 126(4). - P. 677-689.

47. Evans C.H. Gene delivery to bone / C.H. Evans // Advanced drug delivery reviews. - 2012. - Vol. 64(12). - P. 1331-1340.

48. Farraro K.F. Revolutionizing orthopaedic biomaterials: The potential of biodegradable and bioresorbable magnesium-based materials for functional tissue engineering / K.F. Farraro, K.E. Kim, S.L. Woo [et al.] // Journal of biomechanics. - 2014. - Vol. 47(9). - P. 1979-1986.

49. Fellah B.H. Osteogenicity of biphasic calcium phosphate ceramics and bone autograft in a goat model / B.H. Fellah, O. Gauthier, P. Weiss [et al.] // Biomaterials. - 2008. - Vol. 29(9). - 1177-1188.

50. Ferreira A.M. Collagen for bone tissue regeneration / A.M. Ferreira, P. Gentile, V. Chiono [et al.] // Acta Biomaterialia. - 2012. - Vol. 8(9). - P. 3191-3200.

51. Ficai A. The influence of collagen support and ionic species on the morphology of collagen/hydroxyapatite composite materials / A. Ficai, E. Andronescu, G. Voicu [et al] // Materials characterization. - 2010. - Vol. 61. - P. 402-407.

52. Finkemeier C.G. Bone-grafting and bone-graft substitutes / C.G. Finkemeier // The jounal of bone and joint surgery. American volume. -2002. - Vol. 84(3). - P. 454-464.

53. Folkman J. Isolation of a tumor factor responsible for angiogenesis / J. Folkman, E. Merler, C. Abernathy [et al.] // Journal of Experimental Medicine. - 1971. - 133(2). - P. 275-288.

54. Friess W. Collagen—biomaterial for drug delivery / W. Friess // European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. - 1998. - Vol. 45(2). -P. 113-136.

55. Frohlich M. Tissue engineered bone grafts: biological requirements, tissue culture and clinical relevance / M. Frohlich, W.L. Grayson, L.Q. Wan [et al.] // Current Stem Cell Research & Therapy. - 2008. - Vol. 3(4). - P. 254-264.

56. Fu Q. Silicate, borosilicate, and borate bioactive glass scaffolds with controllable degradation rate for bone tissue engineering applications. I. Preparation and in vitro degradation / Q. Fu, M.N. Rahaman, H. Fu [et al.] // Journal of biomedical materials research. Part A. - 2010. - Vol. 95(1).

- P. 164-171.

57. Fu Q. Silicate, borosilicate, and borate bioactive glass scaffolds with controllable degradation rate for bone tissue engineering applications. II. In vitro and in vivo biological evaluation / Q. Fu, M.N. Rahaman, B.S. Bal [et al.] // Journal of biomedical materials research. Part A. - 2010. -Vol. 95(1). - P. 172-179.

58. Fujibayashi S. Osteoinduction of porous bioactive titanium metal / S. Fujibayashi, M. Neo, H.M. Kim [et al.] // Biomaterials. - 2004. - Vol. 25(3). - P. 443-450.

59. Gallinetti S. A novel strategy to enhance interfacial adhesion in fiber-reinforced calcium phosphate cement / S. Gallinatti, G. Mestres, C. Canal [et al.] // Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. -2017. - Vol. 75. - P. 495-503.

60. Gao C. Bone biomaterials and interactions with stem cells / C. Gao, Sh. Peng, P. Feng, C. Shuai // Bone Research. - 2017. - Vol. 5. - P. 17059.

61. Garcia-Gareta E. Osteoinduction of bone grafting materials for bone repair and regeneration // E. Garcia-Gareta, M. Coathup, G. Blunn // Bone.

- 2015. - Vol. 81. - P. 112-121.

62. Gelse K. Collagens - structure, function, and biosynthesis / K. Gelse, E. Poschl, T. Aigner // Advanced drug delivery reviews. - 2003. - Vol. 55(12). - P. 1531-1546.

63. Gomes S. Natural and genetically engineered proteins for tissue engineering / S. Gomes, I.B. Leonor, J.F. Mano [et al.] // Progress in polymer science. - 2012. - Vol. 37(1). - P. 1-17.

64. Goulet J.A. Autogenous iliac crest bone graft: complications and functional assessment / J.A. Goulet, L.E. Senunas, G.L. DeSilva [et al.] // Clinical orthopaedics and related research. - 1997. - Vol. 339. - P. 76-81.

65. Habibovic P. Osteoinductive biomaterials--properties and relevance in bone repair / P. Habibovic, K. de Groot // Journal of tissue engineering regenerative medicine. - 2007. - Vol. 1(1) - P. 25-32.

66. He F. Improvement of cell response of the poly(lactic-co-glycolic acid)/calcium phosphate cement composite scaffold with unidirectional pore structure by the surface immobilization of collagen via plasma treatment / F. He, J. Li, J. Ye // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. -2013. - Vol. 103. - P. 209-216.

67. Heino J. The collagen family members as cell adhesion proteins / J. Heino // BioEssays. - 2007. - Vol. 29(10). - P. 1001-1010.

68. Hing K.A. Bone repair in the twenty-first century: biology, chemistry or engineering? / K.A. Hing // Philos Trans A Math Phys Eng Sci. - 2004. -Vol. 362. - P. 2821-2850.

69. Holloway J.L. Modulating hydrogel crosslink density and degradation to control bone morphogenetic protein delivery and in vivo bone formation / J.L. Holloway, H. Ma, R. Rai, J.A. Burdick // Journal of controlled release. - 2014. - Vol. 191. - P. 63-70.

70. Hozumi K. Suppression of cell adhesion through specific integrin crosstalk on mixed peptide-polysaccharide matrices / K. Hozumi, C.

Fujimori, F. Katagiri [et al.] // Biomaterials. - 2015. - Vol. 37. - P. 7381.

71. Huang S. Naturally derived materials-based cell and drug delivery systems in skin regeneration / S. Huang, X. // Journal of Controlled Release. - 2010. - Vol. 142(2). - P. 149-159.

72. Inzana J.A. 3D printing of composite calcium phosphate and collagen scaffolds for bone regeneration / J.A. Inzana, D. Olvera, S.M. Fuller // Biomaterials. - 2014. - Vol. 35(13). - P. 4026-4034.

73. Jones E. Mesenchymal stem cells and bone regeneration: current status / E. Jones, X. Yang // Injury. - 2011. - Vol. 42(6). - P. 562-568.

74. Jones J.R. Review of bioactive glass: from Hench to hybrids / J.R. Jones // Acta Biomaterialia. - 2013. - Vol. 9(1). - P. 4457-4486.

75. Karageorgiou V. Porosity of 3D biomaterial scaffolds and osteogenesis / V. Karageorgiou, D. Kaplan // Biomaterials. - 2005. - Vol. 26(27). - P. 5474-5491.

76. Kasuga T. Preparation of poly(lactic acid) composites containing calcium carbonate (vaterite) / T. Kasuga, H. Maeda, K. Kato [et al.] // Biomaterials. - 2003. - Vol. 24(19). - P. 3247-3253.

77. Kawasaki Y. Effects of gamma-ray irradiation on mechanical properties, osteoconductivity, and absorption of porous hydroxyapatite/collagen / Y. Kawasaki, S. Sotome, T. Yoshii / Biomedical materials research: B. -2010. - Vol. 92(1). - P. 161-167.

78. Khurana S. SMAD signaling regulates CXCL12 expression in the bone marrow niche, affecting homing and mobilization of hematopoietic progenitors / S. Khurana, A. Melacarne, R. Yadak [et al.] // Stem Cells. -2014. - Vol. 32(11). - P. 3012-3022.

79. Kikuchi M. Porous body preparation of hydroxyapatite/collagen nanocomposites for bone tissue regeneration // M. Kikuchi, T. Ikoma, D.

Syoji [et al.] // Key engineering materials. - 2004. - Vol. 254. - P. 561— 564.

80. Kim S. A poly(lactide-co-glycolide)/hydroxyapatite composite scaffold with enhanced osteoconductivity / S. Kim, K. Ahn, M. Park [et al.] // Journal of biomedical materials research: A. - 2007. - Vol. 80(1). - P. 206-215.

81. Kim S. Design of hydrogels to stabilize and enhance bone morphogenetic protein activity by heparin mimetics / S. Kim, Z.K. Cui, P.J. Kim [et al.] // Acta Biomaterialia. - 2018. - Vol. 72. - P. 45-54.

82. Kis V.K. HRTEM study of individual bone apatite nanocrystals reveals symmetry reduction with respect to P63/m apatite / V.K. Kis, Z. Czigany, Z. Dallos // Materials science & engineering: C. - 2019. - Vol. 104. - P. 109966.

83. Kleinman H.K. Role of collagenous matrices in the adhesion and growth of cells / H.K. Kleinman, R.J. Klebe, G.R. Martin // Journal of cell biology. - 1981. - Vol. 88(3). - P. 473-485.

84. Kohn D.H. Effects of pH on human bone marrow stromal cells in vitro: implications for tissue engineering of bone / D.H. Kohn, M. Sarmadi, J.I. Helman, P.H. Krebsbach // Journal of biomedical materials research. -2002. - Vol. 60(2). - P. 292-299.

85. Kolodziejska B. Biologically inspired collagen/apatite composite biomaterials for potential use in bone tissue regeneration - a review // B. Kolodziejska, A. Kaflak , J. Kolmas // Materials (Basel). - 2020. - Vol. 13(7). - P. 1748.

86. Kubasiewicz-Ross P. New nano-hydroxyapatite in bone defect regeneration: a histological study in rats / Kubasiewicz-Ross P., Hadzik J., Seeliger J. [et al.] // Annals of anatomy. - 2017. - Vol. 213. - P. 8390.

87. Lanao R.P.F. Physicochemical properties and applications of poly (lactic-co-glycolic acid) for use in bone regeneration / R.P.F. Lanao, A.M. Jonker, J.G.C. Wolke [et al.] // Tissue Engineering Part B: Reviews. -2013. - Vol. 19(4). - P. 380-390.

88. Laurie S.W. Donor-site morbidity after harvesting rib and iliac bone / S.W. Laurie, L.B. Kaban, J.B. Mulliken [et al.] // Plastic and Reconstructive Surgery. - 1984. - Vol. 73(6). - P. 933-938.

89. Lee S.H. Matrices and scaffolds for delivery of bioactive molecules in bone and cartilage tissue engineering / S.H. Lee, H. Shin // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2007. - Vol. 59(4-5). - P. 339-359.

90. LeGeros R.Z. Calcium phosphate-based osteoinductive materials / R.Z. LeGeros // Chemical reviews. - 2008. - Vol. 108(11). - P. 4742-4753.

91. Levine B.R. Experimental and clinical performance of porous tantalum in orthopedic surgery / B.R. Levine, S. Sporer, R.A. Poggie [et al.] // Biomaterials. - 2006. - Vol. 27(27). - P. 4671-4681.

92. Licina P. Comparison of Silicate-Substituted Calcium Phosphate (Actifuse) with Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2 (Infuse) in Posterolateral Instrumented Lumbar Fusion / P. Licina, M. Coughlan, E. Johnston [et al.] // Global Spine Journal. - 2015. - Vol. 5(6). - p. 471-478.

93. Lin K. Advanced collagen-based biomaterials for regenerative biomedicine / K. Lin, D. Zhang, M.H. Macedo [et al.] // Advanced functional materials. - 2019. - Vol. 29. - P. 1804943.

94. Lindsey W.H. Nasal reconstruction using an osteoconductive collagen gel matrix // W.H. Lindsey, R.C. Ogle, R.F. Morgan [et al.] // Archives of otolaryngology - head & neck surgery. - 1996. - Vol. 122(1). - P. 37-40.

95. Lvov Y. Functional polymer-clay nanotube composites with sustained release of chemical agents / Y. Lvov, E. Abdullayev // Progress in polymer science. - 2013. - Vol. 38. - P. 1690-1719.

96. Magdy M.M. Elnashar The art of immobilization using biopolymers, biomaterials and nanobiotechnology / M.M. Magdy Elnashar // Biotechnology of biopolymers. - Cairo: InTech. 2011. - 32 p. ISBN 978953-307-179-4.

97. Mann B.K. Biologic gels in tissue engineering / B.K. Mann // Clinics in Plastic Surgery. - 2003. - Vol. 30(4). - P. 601-609.

98. Mano T. Histological comparison of three apatitic bone substitutes with different carbonate contents in alveolar bone defects in a beagle mandible with simultaneous implant installation // T. Mano, K. Akita, N. Fukuda [et al.] // Journal of biomedical materials research: B. - 2020. - Vol. 108(4). - P. 1450-1459.

99. Mark K. Structure, biosynthesis and gene regulation of collagens in cartilage and bone / K. Mark, M.J. Seibel, S.P. Robins [et al.] // eds. Dynamics of Bone and Cartilage Metabolism. Orlando: Academic Press.

- 2006. - 2nd Edition: 920 p. - P. 3-40. ISBN 978-0-12-088562-6.

100. Marquez-Curtis L.A. Enhancing the migration ability of mesenchymal stromal cells by targeting the SDF-1/CXCR4 axis / L.A. Marquez-Curtis, A. Janowska-Wieczorek // BioMed research international. - 2013. - Vol. 2013. - P. 561098.

101. Masaoka T. Biomechanical evaluation of the rabbit tibia after implantation of porous hydroxyapatite/collagen in a rabbit model / T. Masaoka, T. Yamada, M. Yuasa // Journal of orthopaedic science. - 2016.

- Vol. 21(2). - P. 230-236.

102. McKay W.F. A comprehensive clinical review of recombinant human bone morphogenetic protein-2 (INFUSE Bone Graft) / W.F. McKay, S.M. Peckham, J.M. Badura // International Orthopaedics. - 2007. - Vol. 31(6).

- P. 729-734.

103. McKay W.F. A comprehensive clinical review of recombinant human bone morphogenetic protein-2 (INFUSE® Bone Graft) / W.F. McKay,

S.M. Peckham, J.M. Badura // International Orthopaedics. - 2007. - Vol. 31 (6). - P. 729-734.

104. McMurray R.J. Using biomaterials to study stem cell mechanotransduction, growth and differentiation / R.J. McMurray, M.J. Dalby, P.M. Tsimbouri // Journal Of Tissue Engineering And Regenerative Medicine. - 2015. - Vol. 9(5). - P. 528-539.

105. Miyata T. Collagen engineering for biomaterial use / T. Miyata, T. Taira, Y. Noishiki // Clinical materials. - 1992. - Vol. 9(3-4). - P. 139-148.

106. Moore W.R. Synthetic bone graft substitutes / W.R. Moore, S.E. Graves, G.I. Bain // ANZ journal of surgery. - 2001. - Vol. 71(6). - P. 354-361.

107. Mosmann T. Rapid Colorimetric Assay for Cellular Growth and Survival: Application to Proliferation and Cytotoxicity Assays / T. Mossman // Journal of Immunological Methods. - 1983. - Vol. 65 (1-2). - P. 55-63.

108. Mu H.M. Effect of therapeutic ultrasound on brain angiogenesis following intracerebral hemorrhage in rats / N.M. Mu, L.Y. Wang // Microvascular research. - 2015. - Vol.102. - P. 11-18.

109. Mulloy B. Conformation and dynamics of heparin and heparan sulfate / B. Mulloy, M.J. Forster // Glycobiology. - 2000. - Vol. 10(11). - P. 11471156.

110. Mumcuoglu D. Collagen I derived recombinant protein microspheres as novel delivery vehicles for bone morphogenetic protein-2 // D. Mumcuoglu, L. de Miguel, S. Jekhmane [et al.] // Materials science and engineering. - 2018. - Vol. 84. - P. 271-280.

111. Neve A. In vitro and in vivo angiogenic activity of osteoarthritic and osteoporotic osteoblasts is modulated by VEGF and vitamin D3 treatment / A. Neve, F.P. Cantatore, A. Corrado [et al.] // Regulatory Peptides. -2013. - Vol. 184. - P. 81-84.

112. Nicodemus G.D. Cell encapsulation in biodegradable hydrogels for tissue engineering applications / G.D. Nicodemus, S.J. Bryant // Tissue Engineering Part B: Reviews. - 2008. - Vol. 14(2). - P. 149-165.

113. Nkenke E. Autogenous bone harvesting and grafting in advanced jaw resorption: morbidity, resorption and implant survival / E. Nkenke, F.W. Neukam // European journal of oral implantology. - 2014. - Vol. 7 Suppl 2. - P. S203-2017.

114. Nooh N. Real-time assessment of guided bone regeneration in standardized calvarial defects in rats using Bio-Oss with and without collagen membrane: an in vivo microcomputed tomographic and histologic experiment / N. Nooh, S. Ramalingam, M. Al-Kindi [et al.] // The international journal of periodontics & restorative dentistry. - 2016.

- Vol. 36 Suppl. - P. s139-149.

115. Olszta M.J. Bone structure and formation: a new perspective / M.J. Olszta, X. Cheng, S.S. Jee [et al.] // Materials science & engineering. R: Reports.

- 2007. - Vol. 58. - P. 77-116.

116. Orban J.M. Crosslinking of Collagen Gels by Transglutaminase / J.M. Orban, L.B. Wilson, J.A. Kofroth [et al.] // Journal of Biomedical Materials Research Part A. - 2004. - Vol. 68(4). - P. 756-762.

117. Osathanon T. Microporous nanofibrous fibrin-based scaffolds for bone tissue engineering / T. Osathanon, M.L. Linnes, R.M. Rajachar [et al.] // Biomaterials. - 2008. - Vol. 29(30). - P. 4091-4099.

118. Pannone P.J. Trends in biomaterials research / New York: Nova Science Publishers. - 2007. - 2nd edition: 244 p. ISBN 1600213618.

119. Parikh S.N. Bone graft substitutes in modern orthopedics / S.N. Parikh // Orthopedics. - 2002. - Vol. 25(11). - P. 1301-1309.

120. Patterson J. Hyaluronic acid hydrogels with controlled degradation properties for oriented bone regeneration / J. Patterson, R. Siew, S.W. Herring [et al.] // Biomaterials. - 2010. - Vol. 31(26). - P. 6772-6781.

121. Paul K. A study of BMP-2-loaded bipotential electrolytic complex around a biphasic calcium phosphatederived (BCP) scaffold for repair of large segmental bone defect / K. Paul, A.R. Padalhin, N.T. Linh [et al.] // PLoS one. - 2016. - Vol. 11(10). - P. e0163708.

122. Pedchenko V. avfi3 and ov^5 integrins bind both the proximal RGD site and non-RGD motifs within noncollagenous (NC1) domain of the a3 chain of type IV collagen: implication for the mechanism of endothelial cell adhesion / V. Pedchenko, R. Zent, B.G. Hudson // The Journal of Biological Chemistry. - 2004. - Vol. 279(4). -P. 2772-2780.

123. Perikamana S. Graded functionalization of biomaterial surfaces using mussel-inspired adhesive coating of polydopamine / S. Perikamana, Y.M. Shin, J.K. Lee [et al.] Colloids and surfaces. B, Biointerfaces. - 2017. -Vol. 159. - P. 546-556.

124. Pina S. Natural-based nanocomposites for bone tissue engineering and regenerative medicine: A review / S. Pina, J.M. Oliveira, R.L. Reis // Advanced materials. - 2015. - Vol. 27(7). - P. 1143-1169.

125. Pinholt E.M. Alveolar ridge augmentation in rats by Bio-Oss / E.M. Pinholt, G. Bang, H.R. Haanaes // Scandinavian journal of dental research. - 1991. - Vol. 99(2). - P. 154-161.

126. Porter J.R. Bone tissue engineering: a review in bone biomimetics and drug delivery strategies / J.R. Porter, T.T. Ruckh, K.C. Popat // Biotechnology progress. -2009. - Vol.25(6). - P. 1539-1560.

127. Radin S. Osteogenic effects of bioactive glass on bone marrow stromal cells / S. Radin, G. Reilly, G. Bhargave [et al.] // Journal of biomedical materials research. Part A. - 2005. - Vol. 73(1). - P. 21-29.

128. Robert L. Structural glycoproteins of connective tissue: their role in morphogenetic and immunopathology / L. Robert, R. Robert / R. Fricke, F. Hartmann // eds. Connective Tissues. Berlin Heidelberg: SpringerVerlag. - 1974. - P. 240-256. ISBN 978-3-642-61934-2.

129. Robles-Linares, J.A. Parametric modeling of biomimetic cortical bone microstructure for additive manufacturing / J.A. Robles-Linares, E. Ramírez-Cedillo, H.R. Siller [et al.] // Materials (Basel). - 2019. - Vol. 12 (6). - P. 913.

130. Romagnoli C. Drug delivery using composite scaffolds in the context of bone tissue engineering / C. Romagnoli, F. D'Asta, M.L. Brandi // Clinical cases in mineral and bone metabolism. - 2013. - Vol. 10(3). - P. 155-161.

131. Rose T. Ex vivo gene therapy with BMP-4 for critically sized defects and enhancement of fracture healing in an osteoporotic animal model / T. Rose, H. Peng, A. Usas [et al]. // Der Unfallchirurg. - 2005. - Vol. 108(1).

- P. 25-34.

132. Salinas A.J. A tissue engineering approach based on the use of bioceramics for bone repair / A.J. Salinas, P. Esbrit, M. Vallet-Regi // Biomaterials science. - 2013. - Vol. 1(1). - P. 40-51.

133. Sampas C.T., Philbrook M., Seedling A., McPherson J., inventors / Genzyme Corporation, assignee // Thermo-sensitive bone growth compositions. JP Application 2016514030. - 2016.

134. Sánchez-Duffhues G. Bone morphogenetic protein signaling in bone homeostasis / G. Sánchez-Duffhues, C. Hiepen, P. Knaus [et al.] // Bone.

- 2015. - Vol. 80. - P. 43-59.

135. Santavirta S. Immune response to polyglycolic acid implants / S. Santavirta, Y.T. Konttinen, T. Saito [et al.] // The journal of bone and joint surgery. British volume. - 1990. - Vol. 72(4). - P. 597-600.

136. Schlegel K.A. Histologic findings in sinus augmentation with autogenous bone chips versus a bovine bone substitute / K.A. Shelegel, G. Fichtner, S. Schultze-Mosgau, J. Wiltfang // The international journal of oral & maxillofacial implants. - 2003. - Vol. 18(1). - P. 53-58.

137. Shamsoddin E. Biomaterial selection for bone augmentation in implant dentistry: A systematic review / E. Shamsoddin, B. Houshmand, M.

Golabgiran // Journal of advanced pharmaceutical technology & research.

- 2019. - Vol. 10(2). - P. 46-50.

138. Schieker M. Biomaterials as scaffold for bone tissue engineering / M. Schieker, H. Seitz, I. Drosse [et al.] // European journal of trauma. - 2006.

- Vol. 32. - P. 114-124.

139. Schmitt F.O. Telopeptide control of tropocollagen interaction dynamics / F.O. Schmitt // Federation proceedings. - 1964. - Vol. 23. - P. 618-622.

140. Schmocker A. Photopolymerizable hydrogels for implants: Monte-Carlo modeling and experimental in vitro validation / A. Schmocker, A. Khoushabi, C. Schizas [et al.] // Journal of biomedical optics. - 2014. -Vol. 19(3). - P. 35004.

141. Short A.R. Hydrogels that allow and facilitate bone repair, remodeling, and regeneration / A.R. Short, D. Koralla, A. Deshmukh [et al.] // Journal of materials chemistry B. - 2015. - Vol. 3(40). - P. 7818-7830.

142. Sell S.A. The use of natural polymers in tissue engineering: a focus on electrospun extracellular matrix analogues / S.A. Sell, P.S. Wolfe, K. Garg [et al.] // Polymers. - 2010. - Vol. 2(4). - P. 522-553.

143. Selye H. Induction of bone, cartilage and hemopoietic tissue by subcutaneous sly implanted tissue diaphragms / H. Selye, Y. Lemire, E. Bajusz // Wilhelm Roux' Archiv für Entwicklungsmechanik der Organismen. - 1960. - Vol. 151. - P. 572-585.

144. Seo B.B. Tuning physical properties and BMP-2 release rates of injectable hydrogel systems for an optimal bone regeneration effect / B.B. Seo, J.T. Koh, S.C. Song // Biomaterials. - 2017. - Vol. 122. - P. 91-104.

145. Seto S.P. Effect of Selective Heparin Desulfation on Preservation of Bone Morphogenetic Protein-2 Bioactivity after Thermal Stress / S.P. Seto, T. Miller, J.S. Temenoff // Bioconjugate Chemistry. - 2015. - Vol. 26(2). -P. 286-293.

146. Sheikh Z. Biodegradable Materials for Bone Repair and Tissue Engineering Applications / Z. Sheikh, S. Najeeb, Z. Khurshid [et al.] // Materials. - 2015. - Vol. 8(9). - P. 5744-5794.

147. Shekhter A.B. Connective tissue as an integral system: role of cell-cell and cell-matrix interactions / A.B. Shekhter // Connective Tissue Research. - 1986. - Vol. 15(1-2). - P. 23-31.

148. Shie M.Y. Integrin binding and MAPK signal pathways in primary cell responses to surface chemistry of calcium silicate cements / M.Y. Shie, S.J. Ding // Biomaterials. - 2013. - Vol. 34(28). - P. 6589-6606.

149. Shoulders M.D. Collagen structure and stability / M.D. Shoulders, T.R Raines // Annual Review of Biochemistry. - 2009. - Vol. 78. - P. 929958.

150. Silva R. Fibrous protein-based hydrogels for cell encapsulation / R. Silva, B. Fabry, A.R. Boccaccini // Biomaterials. - 2014. - Vol. 35(25). - P. 6727-6738.

151. Simmons P. A bibliometric review of artificial extracellular matrices based on tissue engineering technology literature: 1990 through 2019 / P. Simmons, T. McElroy, A.R. Allen // Materials (Basel). -2020. - Vol. 13(13). - P. 2891.

152. Singh D. Synthesis of composite gelatin-hyaluronic acid-alginate porous scaffold and evaluation for in vitro stem cell growth and in vivo tissue integration / D. Singh, A. Tripathi, S. Zo [et al.] // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. - 2014. - Vol. 116. - P. 502-509.

153. Stock S.R. The mineral-collagen interface in bone / S.R. Stock // Calcified tissue international. - 2015. - Vol. 97(3). - P. 262-280.

154. Stoltz M. Structural and immunogenic properties of a major antigenic determinant in neutral self-extracted rat-skin collagen / M. Stoltz, R. Timpl, H. Furthmayr [et al.] // European journal of biochemistry. - 1973. - Vol. 37(2). - P. 287-294.

155. Su Y. Controlled release of bone morphogenetic protein 2 and dexamethasone loaded in core-shell PLLACL-collagen fibers for use in bone tissue engineering / Y. Su, Q. Su, W. Liu [et al.] // Acta Biomateria.

- 2012. - Vol. 8(2). - P. 763-771.

156. Sun Y. Forcing stem cells to behave: a biophysical perspective of the cellular microenvironment / Y. Sun, C.S. Chen, J. Fu // Annual review of biophysics. - 2012. - Vol. 41. - P. 519-542.

157. Tashiro K. Signal sequence trap: a cloning strategy for secreted proteins and type I membrane proteins / K. Tashiro, H. Tada, R. Heilker [et al.] // Science. - 1993. -Vol. 261(5121). - P. 600-603.

158. Taubenberger A.V. The effect of unlocking RGD-motifs in collagen I on pre-osteoblast adhesion and differentiation / A.V. Taubenberger, M.A. Woodruff, H. Bai [et al.] // Biomaterials. - 2010. - Vol. 31(10). - P. 28272835.

159. Thomann M. Influence of a magnesium-fluoride coating of magnesium-based implants (MgCa0.8) on degradation in a rabbit model / M. Thomann, C. Krause, N. Angrisani [et al.] // Journal of biomedical materials research: A. - 2010. - Vol. 93(4) - P. 1609-1619.

160. Triplett R.G. Pivotal, Randomized, Parallel Evaluation of Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein2/Absorbable Collagen Sponge and Autogenous Bone Graft for Maxillary Sinus Floor Augmentation / R.G. Triplett, M. Nevins, R.E. Marx [et al.] // J. Oral Maxillofac. Surg. - 2009.

- Vol. 67(9), - P. 1947-1960.

161. Urist M.R. Bone: formation by autoinduction / M.R. Urist // Science. -1965. - Vol. 150(3698). - P. 893-899.

162. Van Hout W.M. Reconstruction of the alveolar cleft: can growth factor-aided tissue engineering replace autologous bone grafting? A literature review and systematic review of results obtained with bone morphogenetic protein-2 / W.M. Van Hout, A.B. Mink van der Molen,

C.C. Breugem [et al.] // Clin. Oral Investig. - 2011. - Vol. 15(3), - P. 297303.

163. Viguet-Carrin S. The role of collagen in bone strength / S. Viguet-Carrin, P. Garnero, P.D. Delmas // Osteoporosis international. - 2006. - Vol. 17(3). - P. 319-336.

164. Vo T.N. Strategies for controlled delivery of growth factors and cells for bone regeneration / T.N. Vo, F.K. Kasper, A.G. Mikos // Advanced drug delivery reviews. - 2012. - Vol. 64(12). - P. 1292-1309.

165. Wallace S.C. De novo bone regeneration in human extraction sites using recombinant human bone morphogenetic protein-2/ACS: a clinical, histomorphometric, densitometric, and 3-dimensional cone-beam computerized tomographic scan evaluation / S.C. Wallace, M.A. Pikos, H. Prasad // Implant Dentistry. - 2014. - Vol. 23(2). - P. 132-137.

166. Wang C. Bioactive nanoparticle-gelatin composite scaffold with mechanical performance comparable to cancellous bones / C. Wang, H. Shen, Y. Tian [et al.] //ACS applied materials & interfaces. - 2014. - Vol. 6(15). - P. 13061-13068.

167. Wang J. Effect of phase composition on protein adsorption and osteoinduction of porous calcium phosphate ceramics in mice / J. Wang, Y. Chen, X. Zhu [et al.] // Journal of biomedical materials research. Part A. - 2014. - Vol. 102(12). - P. 4234-4243.

168. Wang N. Study on the anticorrosion, biocompatibility, and osteoinductivity of tantalum decorated with tantalum oxide nanotube array films / N. Wang, H. Li, J. Wang [et al]. // ACS applied materials & interfaces. - 2012. - Vol. 4(9). - P. 4516-4523.

169. Wang Y. Biomimetic formation of hydroxyapatite/collagen matrix composite / Y. Wang, C. Yang, X. Chen [et al.] // Advanced Engineering Materials. - 2006. - Vol. 8(1-2). - P. 97-100.

170. Wei J. Hierarchically microporous/macroporous scaffold of magnesium-calcium phosphate for bone tissue regeneration / J. Wei, J. Jia, F. Wu [et al.] // Biomaterials. - 2010. - Vol. 31(6). - P. 1260-1269.

171. Winter G.D. Heterotopic bone formed in a synthetic sponge in the skin of young pigs / G.D. Winter, B.J. Simpson // Nature. - 1969. - Vol. 223(5201). - P. 88-90.

172. Wopenka B. A mineralogical perspective on the apatite in bone / B. Wopenka, J.D. Pasteris // Materials Science and Engineering: C. - 2005.

- Vol. 25(2). - P. 131-143.

173. Wu G. In situ controlled release of stromal cell-derived factor-1alpha and antimiR-138 for on-demand cranial bone regeneration / G. Wu, C. Feng, J. Quan [et al.] / Carbohydrate polymers. - 2018. - Vol. 182. - P. 215224.

174. Xu W. Regulation of BMP2-induced intracellular calcium increases in osteoblasts / W. Xu, B. Liu, X. Liu [et al.] // Journal of orthopaedic research. - 2016. - Vol. 34(10). - P. 1725-1733.

175. Yang Y.Q. The role of vascular endothelial growth factor in ossification / Y.Q. Yang, Y.Y. Tan, R. Wong [et al.] // International journal of oral science. - 2012. -Vol. 4(2). - P. 64-68.

176. Yuan H. Bone induction by porous glass ceramic made from bioglass (45S5) / H. Yuan, J.D. de Bruijn, X. Zhang [et al.] // Journal of biomedical materials research. - 2001. - Vol. 58(3). - P. 270-276.

177. Yuan H. Osteoinduction by calcium phosphate biomaterials / H. Yuan, Z. Yang, Y. Li [et al.] // Journal of materials science. Materials in medicine.

- 1998. - Vol. 9(12). -723-726.

178. Zeugolis D.I. Electro-spinning of pure collagen nano-fibres - just an expensive way to make gelatin? / D.I. Zeugolis, S.T. Khew, E.S. Yew [et al.] // Biomaterials. - 2008. - Vol. 29(15). - P. 2293-2305.

179. Zhang E. In vivo evaluation of biodegradable magnesium alloy bone implant in the first 6 months implantation / E. Zhang, L. Xu, G. Yu [et al.] // Journal of biomedical materials research: A. - 2009. - Vol. 90(3). - P. 882-893.

180. Zhang J. Calcium phosphate cements for bone substitution: chemistry, handling and mechanical properties / J. Zhang, W. Liu, V. Schnitzler [et al.] // Acta biomaterialia. - 2014. - Vol. 10(3). - P. 1035-1049.

181. Zhang X. A Study of Hydroxyapatite Ceramics and its Osteogenesis / X. Zhang, P. Zhou, J. Zhang [et al.] // In: Ravaglioli A., Krajewski A. (eds) Bioceramics and the Human Body. Springer, Dordrecht. - 1992. -P.408-416. ISBN: 978-1-85166-748-2.

182. Zhang X. Structural study and preliminary biological evaluation on the collagen hydrogel crosslinked by y-irradiation / X. Zhang, L. Xu, X. Huang [et al.] // Journal of Biomedical Materials Research Part A. - 2012. - Vol. 100(11). - P. 2960-2969.

183. Zhang Q. Mechanical properties and biomineralization of multifunctional nanodiamond-PLLA composites for bone tissue engineering / Q. Zhang, V.N. Mochalin, I. Neitzel [et al.] // Biomaterials. - 2012. - Vol. 33. - P. 5067-5075.

184. Zhang Z. Dehydrothermally crosslinked collagen/hydroxyapatite composite for enhanced in vivo bone repair / Z. Zhang, Z. Ma, Y. Zhang [et al.] // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. - 2018. - Vol. 163. - P. 394-401.

185. Zhao W. Degradable natural polymer hydrogels for articular cartilage tissue engineering / W. Zhao, X. Jin, Y. Cong [et al.] // Journal of chemical technology & biotechnology. - 2013. - Vol. 88. - P. 327-339.

186. Zhou Q. Screening platform for cell contact guidance based on inorganic biomaterial micro/nanotopographical gradients / Q. Zhou, O.O.

Castañeda, C.F. Guimaräes [et al.] // ACS applied materials & interfaces. - 2017. - Vol. 9(37). - P. 31433-31445.

187. Zhukova Y. The role of titanium surface nanostructuring on preosteoblast morphology, adhesion, and migration / Y. Zhukova, C. Hiepen, P. Knaus [et al.] // Advanced Healthcare Materials. - 2017. - Vol. 6 (15). - P. 1601244.

188. Zou C. Preparation and characterization of porous beta-tricalcium phosphate/collagen composites with an integrated structure / C. Zou, W. Weng, X. Deng [et al.] // Biomaterials. - 2005. - Vol. 26(26). - P. 52765284.

189. Zouhary K.J. Bone graft harvesting from distant sites: concepts and techniques / K.J. Zouhary // Oral Maxillofac. Surg. Clin. North Am. -2010. - Vol. 22(3). - P. 301-316.