Применение пористого минералнаполненного полилактида с мезенхимальными стромальными клетками костного мозга для стимуляции остеогенеза (экспериментальное исследование) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.00.21, кандидат медицинских наук Лосев, Владимир Фёдорович

• Лосев, Владимир Фёдорович
• кандидат медицинских наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Лосев, Владимир Фёдорович

Введение.

Глава 1. Биорезорбируемые полимеры на основе Полилактида, используемые для тканевой инженерии (Обзор литературы)

1.1. Применение искусственных материалов для костной пластики в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

1.2. Полилактид и его свойства.

1.3. Носители для стволовых клеток, используемых в тканевой инженерии.

1.4 Создание интерфейса искусственного материала с костью.

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Материалы исследования.

2.2. Методы исследования свойств поверхности композитов, заселенными стволовыми клетками.

2.2.1. Оценка цитотоксичности композитов и их влияние на эффективность прикрепления и пролиферации клеток'.

2.2.2. Получение мезенхимальных стволовых клеток из костного мозга крыс.42

2.2.3. Индукция остеогенной дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток.

2.2.4. Оценка остеогенной дифференцировки клеток по интенсивности минерализации и с помощью окраски на щелочную фосфатазу.

2.2.5. Изучение организации клеточного слоя на поверхности композитов методом сканирующей электронной микроскопии.

2.3 Материалы и методы изучения заживления костного дефекта под влиянием имплантатов из ПЛ+ГАП с разной пористостью (2-й этап исследования).

2.4. Статистическая обработка данных.

Глава 3. Исследование свойств конструкции из минералнаполненного полилактида, заселенной МСК

3.1. Рельеф поверхности образцов исследуемых материалов и воздействие на него органических растворителей.

3.2. Оценка цитотоксичности образцов с помощью МТТ- теста.

3.3. Определение эффективности прикрепления клеток к поверхности образцов.

3.4. Оценка влияния образцов на эффективность пролиферации МСК.

Глава 4. Процессы регенерации в костных дефектах при имплантации в них композиционного материала на основе минералонаполненного Полилактида различной плотности

4.1. Процессы регенерации в костных дефектах при имплантации композиции ПЛ с ГА при плотности 0.46^-0.50, 6 месяцев наблюдений.

4.2. Процессы регенерации в костных дефектах при имплантации них композиции полилактида с ГАП при её плотности 0.46-Ю.50,

9 месяцев наблюдений.

4.3. Регенерация костной ткани при имплантации в костные дефекты композиции полилактида с ГА при его плотности 0.38-Ю.42,

6 месяцев наблюдений.

4.4. Регенерация костной ткани при имплантации в костные дефекты композиции полилактида с ГАП при его плотности

0.38-Ю.42, 9 месяцев наблюдений.

Глава 5. Обсуждение результатов.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Применение пористого минералнаполненного полилактида с мезенхимальными стромальными клетками костного мозга для стимуляции остеогенеза (экспериментальное исследование)»

Актуальность

В практической медицине, в том числе, в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии и травматологии, используются резорбируемые и биостабильные композиционные материалы для замещения костных дефектов после травмы, удаления опухолей, устранения врожденных и приобретенных дефектов костей лицевого скелета, в дентальной имплантологии, при лечении зубов (Воложин А.И. и соавт., 2000-2008; Григорьян А.С. и соавт., 2000,2003а,б; Кулаков А.А. и соавт., 2007). Среди резорбируемых остеопластических материалов большое распространение получили композиты, состоящие из коллагена и синтетического минерала, гидроксиапатита и трикальцийфосфата. К ним относится серия материалов: Колапол, Гапкол и др., которые обладают высокой степенью биосовместимости, технологичны при изготовлении, имеют невысокую стоимость, обладают хорошими остеопластическими свойствами.

В механизме остеопластического действия этих материалов основная роль принадлежит их остеокондуктивным свойствам. Недостатком материалов является низкая способность инициировать построение костной ткани из-за отсутствия специфических стимуляторов-остеоиндукторов (морфогенетических протеинов и др.). Высокая скорость резорбции этих материалов не позволяет новообразованной костной ткани своевременно заполнять образовавшиеся пространства. В связи с этим продолжительность реабилитации пациентов после оперативного вмешательства отличается длительностью и, кроме того, повышается риск послеоперационных осложнений. С целью придания этим материалам свойств инициировать построение костной ткани в их состав вводят компоненты межклеточного матрикса: гиалуроновую кислоту, хондроитин-сульфат (И.С. Мальгинова, 2004), неколлагеновые костные белки и другие компоненты. Тем не менее, высокая скорость резорбции коллагенсодержащих остеопластических материалов является их существенным недостатком, который устраняется применением синтетических биорезорбируемых полимеров, в первую очередь, полилактида (ПЛ). Скорость его резорбции зависит от молекулярной массы и пористости: с их увеличением возрастает интенсивность биодеградации в тканях (Huang Н., Zhao Y., Liu Z., 2003; Tsuji H., 2003; Chosa N., Taira M., Saitoh S., 2004). Повысить остеопластическую эффективность применения пористого ПЛ возможно путем введения в его состав синтетического гидроксиапатита (ГАП), который усиливает остеокондуктивные свойства материала. Что касается остеостимулирующих свойств минералнаполненных пористых композитов на основе ПЛ, то с этой целью применяются современные клеточные технологии и в первую очередь, мезенхимальные стромальные клетки (МСК) костного мозга, нанесенные на поверхность композита. Эти клетки, дифференцированные в остеогенном направлении, продуцируют костные факторы роста и способствуют построению кости из собственных клеток-предшественников со стороны материнского ложа. Исследований в качестве имплантационного материала ПЛ с разной пористостью, содержащего ГАП с применением современных клеточных технологий применительно к стоматологии и челюстно-лицевой хирургии проведено не было, что послужило основанием для выполнения настоящей работы.

Цель исследования: изучить и обосновать на основании лабораторных и экспериментальных исследований остеопластических свойств плотных и пористых композиций полилактида наполненных синтетическим ГАП и с использованием МСК костного мозга эффективность их последующего применения в челюстно-лицевой хирургии.

Задачи исследования:

1. Разработать методику формирования слоя культивированных костных клеток на поверхности остеопластического материала ПЛ из МСК костного мозга.

2. Сформировать слой МСК и культивированных костных клеток на поверхности остеопластического материала ПЛ.

3. Провести оценку адгезивных свойств и пролиферативной активности культивированных костных клеток на материале ПЛ.

4. Оценить жизнеспособность костных клеток в динамике их культивирования на поверхности остеопластического материала ПЛ, наполненного ГАП

5. В эксперименте на собаках (продолжительностью до 9 месяцев) определить скорость резорбции композита ПЛ с разной пористостью и наполненного ГАП в дефекте челюсти и трубчатой кости скелета.

6. Изучить особенности репаративных процессов в дефекте челюсти и трубчатой кости скелета при использовании имплантата из минералнаполненного ПЛ с различной пористостью.

Научная новизна

Впервые установлено, что «чистый» ПЛ и в композиции с ГАП не токсичен по отношению к фибробластам кожи и МСК и способен сохранять их жизнеспособность длительное время.

Впервые показано, что композит из ПЛ позволяет МСК прикрепляться к его поверхности, активно пролиферировать и не препятствует дифференцировки в остеогенном направлении при использовании основного фактора роста фибробластов и дексаметазона.

Впервые установлено, что введение в состав ПЛ мелкодисперсного ГАП увеличивает число прикрепившихся клеток к поверхности композита и остеогенный потенциал МСК, о чем свидетельствует существенное увеличение числа клеток, экспрессирующих щелочную фосфатазу, коллагена 1-го типа и формирующих остеогенные узелки.

Впервые установлена жизнеспособность костных клеток в динамике их культивирования на поверхности ПЛ, наполненного ГАП.

Показано, что в дефекте челюсти скорость резорбции композита ПЛ, наполненного ГАП с разной пористостью происходит медленней чем в плечевой кости.

Доказано, что оптимальные результаты по темпам замещения дефекта костным регенератом через 9 месяцев эксперимента при имплантации в костные дефекты пористого композиционного материала из ПЛ, наполненного ГАП наблюдаются при его плотности 0.38-Ю.42, когда в регенерате формируется новообразованная губчатая костная ткань, проявляющая отчётливые тенденции к созреванию костного матрикса.

Практическая значимость

Для производства имплантатов из ПЛ однородно наполненных ГАП показано преимущество способа их получения непосредственно в среде сверхкритического диоксида углерода (ск-СОг), при котором совмещаются процессы синтеза, экстракции токсичных примесей и формирования пористой структуры полимерных композитов в одном технологическом цикле и на одном оборудовании.

Введение в состав пористого ПЛ мелкокристаллического ГАП повышает способность композита, введенного в кости собаки, инициировать построение костной ткани. Заселение МСК поверхности имплантата из ПЛ, наполненного

ГАП способствует прикреплению к их поверхности и остеогенной дифференцировке.

Для последующих клинических испытаний следует учитывать, что в костных дефектах угла нижней челюсти процесс замещения имплантатов из ПЛ, наполненного ГАП костной тканью происходит гораздо медленнее, чем в дефектах плечевой кости.

Научные положения, выносимые па защиту

1. Доказано отсутствие токсичности чистого и наполненного синтетическим ГАП ПЛ по отношению к фибробластам кожи и МСК костного мозга. Выявлена высокая способность этих клеток прикрепляться в поверхности композитов, пролиферировать и дифференцироваться в остеогенном направлении под влиянием основного фактора роста фибробластов и дексаметазона.

2. Установлено увеличение под влиянием ГАП в композиции с ПЛ остеогенного потенциала МСК, экспрессия клетками щелочной фосфатазы, коллагена 1-го типа и формирования остеогенных узелков после применения специфического митогенного фактора.

3. Установлено, что оптимальные темпы замещения дефекта костным регенератом к 9 месяцу эксперимента на собаках наблюдаются при имплантации в костные дефекты ПЛ, наполненного ГАП с плотностью композиции 0.38-Ю.42. Формирование новообразованной губчатой костной ткани проявляет отчётливые тенденции созревания костного матрикса, и формирования на периферии дефекта пластинчатой кости.

Внедрение результатов исследования

Полученные данные используются в учебном процессе ФГУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Росмедтехнологий», на кафедре патофизиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава».

Апробация диссертации.

Материалы диссертации доложены на XI ежегодном научном форуме «Стоматология 2007» посвященном 45-летию ЦНИИС (Москва, 2007), на третьей международной конференции «Болезни цивилизации в аспекте учения В.И.Вернадского» (Москва, 10-12 октября 2005) и др.

Диссертационная работа апробирована на совместном заседании сотрудников отделения экспериментальной имплантологии и отделений ФГУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Росмедтехнологий».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 2 в центральной печати.

Объем и структура диссертации

Диссертация написана на 139 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, в том числе 55 отечественных авторов и 137 иностранных. В диссертации представлено 6 таблиц и 56 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Стоматология», Лосев, Владимир Фёдорович

ВЫВОДЫ

1. Полилактид в чистом виде и наполненный ГАП не токсичен по отношению к фибробластам кожи, а также стволовым мезенхимальным клеткам костного мозга и способен сохранять их жизнеспособность длительное время.

2. Композит из Полилактида позволяет стволовым мезенхимальным клеткам прикрепляться к его поверхности, активно пролиферировать и не препятствует их дифференцировки в остеогенном направлении при использовании специфических стимулов: основного фактора роста фибробластов и дексаметазона.

3. Введение в состав Полилактида мелкодисперсного ГАП увеличивает как число прикрепившихся клеток к поверхности композита, так и остеогенный потенциал стволовых мезенхимальных клеток костного мозга, о чем свидетельствует существенное увеличение числа клеток, экспрессирующих щелочную фосфатазу, коллагена 1-го типа и формирующих остеогенные узелки после применения специфического митогенного фактора.

4. По данным экспериментального гистоморфологического изучения тканевого материала и морфометрического анализа, оптимальные результаты по темпам замещения дефекта костным регенератом получены к 9 месяцу эксперимента при имплантации в костные дефекты Полилактида, наполненного ГАП с плотностью 0.38-Ю.42см3. В регенерате формируется новообразованная губчатая костная ткань, которая проявляет отчётливые тенденции к созреванию костного матрикса, о чём свидетельствует появление в костном матриксе на периферии костного дефекта участков пластинчатого строения.

5. В костных дефектах угла нижней челюсти процесс замещения имплантатов из Полилактида, наполненного ГАП костной тканью происходит гораздо медленнее, чем в дефектах плечевой кости, что объясняется функциональными и структурными различиями костей, а также скоростью репаративной регенерации костей лицевого скелета.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для клинической апробации рекомендуется применение имплантатов из пористого полилактида однородно наполненного ГАП, оптимальная о величина пор создает плотность композита р = 0.38-Ю.42 г/см . Для производства имплантатов из полилактида используется среда сверхкритического диоксида углерода (ск-СОг) при котором совмещаются процессы синтеза, экстракции токсичных примесей и формирования пористой структуры полимерных композитов в одном технологическом цикле.

2. Рекомендуется введение в состав полилактида мелкокристаллического синтетического ГАП, который способствует прикреплению, размножению и остеогенной дифференцировке мезенхимальных стволовых клеток костного мозга.

3. Пористый полилактид, наполненный ГАП рекомендуется для заполнения костных дефектов в челюстно-лицевой области.

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Лосев, Владимир Фёдорович, 2009 год

1. Абдуллаев Ш.Ю., Архипова М.Х. Использование новых биологически совместимых материалов при восстановлении дефектов челюсти // Стоматология, -1999. №3. - С. 37-38.

2. Абоянц Р.К., Истранов Л.П., Шехтер А.Б., Рубенко Т.Г., Истранова Е.В., Антипас Д.Б., Курдюмов С.Г. Гапкол новый остеопластический материал // Стоматология. -1996. - №5. - С. 2325.

3. Волков А.В. Синтетические биоматериалы на основе полимеров органических кислот в тканевой инженерии. // Клеточная транспланталогия и тканевая инженерия, 2005, 2, 43-45.

4. Воложин А. И., А.А. Докторов, Т.Ю. Татаренко-Козьмина, В.Н. Матвеева. Технология формирования стволовых мезенхимальных клеток источника костных клеток на синтетических остеопластических композитных материалах. // Журнал «Cathedra», 2005, № 3, С 70-76.

5. Воложин А., Кулаков А., Докторов А., Ткаченко В. применение геля на основе гиалуроновой кислоты и гидроксиапатита для повышения эффективности «срочной» дентальной имплантации. // Cathedra. -2007, том 6, №2, - С 24-28.

6. Воложин А.И., А.А.Коротеев, В.В.Гемонов, К.С.Десятниченко, С.Г.Курдюмов. Влияние остеопластического геля с неколлагеновыми морфогенетическими белками на регенерацию костной ткани в эксперименте // Форум стоматологии, 2006,№1,С 19-26.

7. Воложин А.И., Григорьян А.С. Теоретическая проблематика на страницах журнала «Стоматология» // Стоматология, 2002, №1, С.7 11.

8. Воложин А.И., Докторов А.А., Мазур К.В., Краснов А.П., Попов

9. B.К., Попова А.Б. Экспериментальное исследование остеоинтегративных свойств изотропных композиций углеродопластов. В кн.: Биомедицинские технологии (Репродукция тканей и биопротезирование) Выпуск семнадцатый. Москва, 2001.1. C. 38-46.

10. Воложин А.И., Татаренко-Кузьмина Т.Ю., Матвеева В.Н. Стволовые клетки: перспективы применения в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Журнал « Cathedra », 20056, №2 (14), с. 54-58.

11. Григорьян А.С., А.И.Воложин, А.П.Краснов, Т.Т.Бирюкбаев, С.В.Холодов, Ю.И.Чергештов Эволюция тканевых структур нижней челюсти при имплантации пластин из полиметилметакрилата и его композиций с гидроксиапатитом. // Стоматология, №2,2003, с. 10-14.

12. Григорьян А.С., Воложин А.И., Агапов B.C., Белозеров М.Н., Дробышев А.Ю. Остеопластическая эффективность различных форм гидроксиапатита по данным экспериментально-морфологического исследования. // Стоматология, 2000, №3, том 79, С.4-8.

13. Григорьян А.С., Воложин А.И., Краснов А.П., Бирюкбаев Т.Т., Холодов С.В., Чергештов Ю.И. Эволюция тканевых структур нижней челюсти при имплантации пластин из полиметилметакрилата и его композиций с гидроксиапатитом. // Стоматология, №2, 2003, с. 10-14.

14. Гумаргалиева К.З., Заиков Г.Н., Моисеев Ю.В. Макрокинетические аспекты биосовместимости и биодеградируемости полимеров. // Успехи химии, 63 (10), 1994

15. Кислых Ф.И. Клинико-экспериментальное обоснование пластики дефектов нижней челюсти // Автореф. дис. доктора, мед. наук. М. -1996.-48 с.

16. Ломницкий И.Я., Ли Л.Н. Применение деминерализованной аллокости с заданными свойствами для заполнения дефектов челюстей // Стоматология. -1991. №2. -С. 54-57.

17. Назаренко М.Ю., Воложин А.И., Дьякова С.В., Ульянов С.А., Топольницкий О.З. Применение аллотрансплантатов для замещения дефектов нижней челюсти у детей. Методические рекомендации. М., 1990.

18. Папикян А.В. Клинико-экспериментальное обоснование применения костноматричных имплантатов при лечении воспалительных и деструктивных заболеваний челюстей // Автореф. дис. канд. мед. наук. -Ереван. -1999. 20 с.

19. Платэ Н.А., Валуев Л.И. Журн. Всесоюз. Хим. о-ва им. Д.И. Менделеева, 1985, №30, С 402.

20. Плотников Н.А. Костная пластика нижней челюсти. М.: Медицина, 1979. - С. 271.

21. Попов В. К., Мокренко Е. В., Семикозов О. В., Воложин А. И. Реакция костной ткани на введение имплантатов из полилактида,наполненного синтетическим гидроксиапатитом: Стоматолог.-Москва, 2005., №12. С. 37-42.

22. Попов В.К., А.П.Краснов, Воложин А.И., С.М. Хоудл. Новые биоактивные композиты для регенерации костных тканей // Перспективные материалы, 2004, №1, С. 49-57.

23. Попов В.К., Семикозов О.В., Мокренко Е.В.Способ обработки имплантатов из полилактида для увеличения остеоинтегративной способности материала: Здоровье семьи-XXI век: Материалы IX междунар. науч. конф.- Далянь, Китай-Пермь, 2005. С. 251-252

24. Семикозов О. В., Мокренко Е.В., Попов В.К., Краснов А.И.,

25. Семикозов О.В. Экспериментальное обоснование применения для костной пластики пористого минералонаполненного композита полилактида, подвергнутого воздействию сверхкритической среды С02. Автореф. дисс. канд мед наук, М., 2008.

26. Семикозов О.В., Мокренко Е. В. Остеоинтеграция имплантатов из полилактида и морфологическая картина реакции костной ткани: PROGRAM & ABSTRACTS: Мат-лы XII Российско-Японского мед. симпоз.- Красноярск, Россия, 20056. С. 613-614

27. Семикозов О.В., Мокренко Е.В. Гистоморфологическая характеристика реакции костной ткани на введение имплантатов из полилактида, наполненного синтетическим гидроксиапатитом: Естествознание и гуманизм: Сб. науч. работ.- Томск, 2005а. Том 2, №3. С. 87-88.

28. Сенфорд Дж., Гилберт Д., Гербердинг Дж., Сэнде М. Антимикробная терапия // М.: Практика. 1996. - С. 79, 8385,100,126,161,166,177,183.

29. Татаренко-Козьмина Т.Ю. Патофизиологические механизмы применения мезенхимальных стволовых клеток на синтетических композитах для оптимизации регенерации костной ткани (лабораторно-экспериментальное исследование, автореф. докт мед наук, 2007.

30. Топольницкий О.З., Воложин А.И., Докторов А.А., Матвейчук И.В.,

31. Топольницкий О.З., Ульянов С.А., Дьякова С.В., Рогинский В.В., Воложин А.И., Шорстов Я.В., Попов В.К., Краснов А.П., Иванов

32. A.J1. Новый биокомпозиционный материал «ПолиГАП», используемый для устранения дефектов нижней челюсти у детей. В кн.: Московский центр челюстно-лицевой хирургии. 10 лет: результаты, итоги, выводы. Москва, «Детстомиздат», 2002, С.349-364.

33. Чергештов Ю.И. Клинико-иммунологические основы лечения больных с переломами нижней челюсти, их воспалительными осложнениями и при восстановительных операциях с использованием трансплантатов // Автореф. дисс. докт. мед. наук — М.: 2000 . 32 с.

34. Чергештов Ю.И., Сажина Т.Г., Воложин А.И. Иммунный статус больных, перенесших реконструктивные операции на челюсти с использованием разных типов трансплантатов // Стоматология. -1995. -№1. -С. 46-47.

35. Энциклопедия полимеров, Издательство «Советская энциклопедия», 1974.

36. Энциклопедия полимеров. Москва, 1977.

37. Advincula М.С., Rahemtulla F.G., Advincula R.C., Ada E.T., Lemons • J.E., Bellis S.L. Osteoblast adhesion and matrix mineralization on sol-gel-derived titanium oxide. // Biomaterials. 2006 Apr; 27(10):2201-12.

38. Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson Л). Molecular Biology of the Cell, 3rd edition, 1994.Garland Publishing Ltd, New York, pp 971-1000.

39. Arinzeh T.L., Tran Т., Mcalary J., Daculsi G. A comparative study biphasic calcium phosphate ceramics for human mesenchymal stem-cell-induced bone formation. //Biomaterals. 2005, 26: 3631-3638.

40. Attention operating surgeon of LACTOSORBt. Distributor. Jacsonvile, FL: Walter Lorenz Surgical, Inc.

41. Barber T.A., Golledge S.L., Castner D.G., Healy K.E. Peptide-modified p(AAm-co-EG/AAc) IPNs grafted to bulk titanium modulate osteoblast behavior in vitro. // J Biomed Mater Res A. 2003 Jan 1; 64(l):38-47.

42. Bearinger J.P., Castner D.G., Healy K.E. Biomolecular modification of p(AAm-co-EG/AA) IPNs supports osteoblast adhesion and phenotypic expression. // J Biomater Sci Polym Ed. 1998; 9(7):629-52.

43. Bergsma JE, de Bruijn WC, Rozema FR, Bos RR, Boering G. Late degradation tissue response to poly(L-lactide) bone plates and screws. Biomaterials, 1995. 16: 25-31.

44. Bessho K., Iizuka Т., Murakami K. A bioabsorbable poly-L-lactide miniplate and screw system for osteosynthesis in oral and maxillofacial surgery. J Oral Maxillofac Surg 1997; Vol.55, P. 41-45.

45. Block M.S., Kent J.N. Placement of endosseus implants into tooth extractions sites // J. Oral. Maxillofac. Surg. 1991. - P. 1269 - 1276.

46. Boeree N.R., Dove J. "Development of a degradable composite for orthopaedic use: Mechanical evalution of an ." biomaterials, 1993, Vol. 14, p.793-796.

47. Bosetti M., Cannas M. The effect of bioactive glasses on bone marrow stromal cells differentiation. // Biomaterials. 2005, 26: 3873-3879.

48. Bradley J.S., Hastings G.W. "Carbon fiber reinforced epoxy as a high stregth, low modulus material for internal fixation plates", Biomaterials, 1980, Vol.1, P.38-40.

49. Bredt JF, Sach E, Brancazio D, Cima M, Curodeau A, Fan T. Three dimensional printing system. US Patent 5807437. 1998.

50. Brodie J.C., Goldie E., Connel G., Merry J., Grant M.H. Osteoblast interactions with calcium phosphate ceramics modified by coating with type I collagen. // J Biomed Mater Res A, 2005, 73, 409-421.

51. Cai K., Rechtenbach A., Hao J., Bossert J., Jandt K.D. Polysaccharide-protein surface modification of titanium via a layer-by-layer technique: characterization and cell behaviour aspects. // Biomaterials, 2005, 26, 5960-5971.

52. Chosa N., Taira M., Saitoh S., Sato N., Araki Y. Characterization of apatite formed on alkaline-heat-treated Ti. // J Dent Res. 2004, 83(6): 465-469.

53. Chu C.C. "Degradation phenomena of two polyester fibers used in medicine and surgery", Polymer, 1985, Vol.26, P.591-594.

54. Cima LG, Vacanti JP, Vacanti C, Inger D, Mooney D, Langer R. Tissue engineering by cell transplantation using degradable polymer substrates. J Biomech Eng-T ASME, 1991. 113: 143-151.

55. Citeau A., Guicheux J., Vinatier C., Layrolle P., Nguyen T.P., Pilet P., Daculsi G. In vitro biological effects of titanium rough surface obtained by calcium phosphate grid blasting. //Biomaterials. 2005, 26, 157-165.

56. Coreno J., Coreno O. Evaluation of calcium titanate as apatite growth promoter. // J Biomed Mater Res A, 2005, 75, 478-484.

57. Dagalakis N, Flink J, Stasikelis P, Burke JF, Yannas IV. Design of an artificial skin. Part III. Control of pore structure. Biomaterials, 1980. 14: 511-528.

58. De Giglio E., Guascito M.R., Sabbatin L., Zambonin G. Electropolymerization of pyrrole on titanium substrates for the future development of new biocompatible surfaces. // Biomaterials, 2001, 22, 2609-2616.

59. De Giglio E., Sabbatini L., Colucci S., Zambonin G. Synthesis, analytical characterization, and osteoblast adhesion properties on RGD-grafted polypyrrole coatings on titanium substrates. // J Biomater Sci Polym Ed. 2000; 11(10): 1073-83.

60. Dekker R.J., de Bruijn J.D., Stigter M., Barrere F., Layrolle P., van Blitterswijk C.A. Bone tissue engineering on amorphous carbonated apatite and crystalline octacalcium phosphate-coated titanium discs. // Biomaterials, 2005, 26, 5231-5239.

61. Du C., Schneider G.B., Zaharias R., Abbott C., Seabold D., Stanford C., Moradian-Oldak J. Apatite/amelogenin coating on titanium promotes osteogenic gene expression. // J Dent Res. 2005, 84, 1070-1074.

62. Feng В., Weng J., Yang B.C., Qu S.X., Zhang X.D. Characterization of surface oxide films on titanium and adhesion of osteoblast. Biomaterials. 2003 Nov; 24(25):4663-70.

63. Feng В., Weng J., Yang B.C., Qu S.X., Zhang X.D. Characterization of titanium surfaces with calcium and phosphate and osteoblast adhesion. // Biomaterials. 2004 Aug; 25(17):3421-8.

64. Fraza E.J., Schmitt E.F. "A new absorbable suture", J.Biomed.Mater.Res., 1971, Vol. 1, P. 43-58.

65. Freed LE, Vunjak-Novakovic G. Culture of organized cell communities. Adv Drug Deliver Rev, 1998. 33: 15-30.

66. Galli C., Guizzardi S., Passeri G., Martini D., Tinti A., Mauro G., Macaluso G.M. Comparison of human mandibular osteoblasts grown on two commercially available titanium implant surfaces. // J Periodontal. 2005, 76, 364-372.

67. Gerhart T.N., Hayes W.C. "In vivo histologic and biomechanical characterization of a biodegradable particulate composite bone cement", J.Biomed.Mater.Res., 1987, Vol.21, P. 643-655.

68. Glicklis R, Shapiro L, Agbaria R, Merchuk JC, Cohen S. Hepatocyte behavior within three-dimensional porous alginate scaffolds. Biotechnol Bioeng, 2000. 67: 344-353.

69. Guizzardi S., Galli C., Martini D., Belletti S., Tinti A., Raspanti M., Taddei P., Ruggeri A., Scandroglio R. Different titanium surface treatment influences human mandibular osteoblast response, j Periodontal. 2004 Feb;75(2):273-82.

70. Habal M.B. editor. The journal of craniofacial surgery. Pennsylvania USA: Lippincott-Raven Publishers, 1997.

71. Hankiss J., Renner A., Hardy G. end Egri L. Vascularized bone grafting in j reconstructive surgery // Handchir Mikrochir Plast. Chir. 1997. -Vol. 29. №5. P. 256-260.

72. Harris L.G., Patterson L.M., Bacon C., Gwynn I., Richards R.G. Assessment of the cytocompatibility of different coated titanium surfaces to fibroblasts and osteoblasts. J Biomed Mater Res A. 2005, 73, 12-20.

73. Hasenbein M.E., Andersen T.T., Bizios R. Micropatterned surfaces modified with select peptides promote exclusive interactions with osteoblasts. // Biomaterials. 2002 Oct; 23(19):3937-42.

74. Hatton R., Stimpel M. and Chambers T. J. Angiotensin II is generated from, angiotensin I by bone cells and stimulates osteoclastic bone resorption in vitro // J. Endocrinol. 1997. Vol.152. - №1. P. 5-10.

75. Hemmerle J., Leize M. "Long-term behavior of a HA/collagenglycosaminoglycan biomaterial used for oral surgery: a case report", J.Mater.Sci.:Mat.Med., 1995. Vol.6, P. 360-366.

76. Holland S.J., Tighe B.J. "Polymer for biodegradable medical devices", J.Contr.Rel., 1986, Vol.4, P. 155-164.

77. Hollinger J.O. "Preliminary report on the osteogenic potential of polylactide and PGA", J.Biomed.Mat.Res., 1983, V.17,pp. 871-882.

78. Hollinger J.O., Brekke J. "Role of bone substitutes", Clinical Ortopaedics and Related Research, 1996, № 324, P. 55-56.

79. Hsu YY, Gresser JD, Trantolo DJ, Lyons CM, Gangadharam PRJ, Wise DL. Effect of polymer foam morphology and density on kinetics of in vitro controlled release of isoniazid from compressed foam matrices. J Biomed Mater Sci, 1997. 35: 107-116.

80. Huang H., Zhao Y., Liu Z., Zhang Y., Zhang H., Fu Т., Ma X. Enhanced osteoblast functions on RGD immobilized surface. J Oral Implantol. 2003, 29, 73-79.

81. Hull C. Method for production of three-dimensional objects by stereolithography. US Patent 4929402. 1990.

82. Isa Z.M., Schneider G.B., Zaharias R., Seabold D., Stanford C.M. Effects of fluoride-modified titanium surfaces on osteoblast proliferation and gene expression. // Int J Oral Maxillofac Implants, 2006, 21, 203-211.

83. Jansen J.A., Ruijter J.E. "Histological evaluation of a biodegradable polyactive/HA membrane", Biomaterials, 1995,Vol.l6, P. 819-827.

84. Jhon R. Dorgan, Hans Lehermeier, Michael Mang. Thermal and rheological properties of commercial-grade poly(lactic acid)s. Journal of Polymers and the Environment, 2000, Vol. №1, P. 887-886.

85. Kim K.H., Kwon T.Y., Kim S.Y., Kang I.K., Kim S., Yang Y., Ong J.L. Preparation and characterization of anodized titanium surfaces and their effect on osteoblast responses. // J Oral Implantol. 2006; 32, 8-13.

86. Knowles J.C. "Piezoelectric characteristics of a polyhydroxybutyrate based composite", Clin.Materials, 1991, Vol.8, P. 155-158.

87. Kohn DG, Sarmadi M, Helman JI, Krebsbach PH. Effects of pH on human bone marrow stromal cells in vitro: Implications for tissue engineering of bone. J Biomed Mater Res, 2002. 60: 292-299.

88. Kudelska-Mazur D., Lewandowska-Szumiel M., Mazur M., Komender J. Osteogenic cell contact with biomaterials influences phenotype expression. // Cell Tissue Bank, 2005, 6, 55-64.

89. Kusumoto K., Bessho K., Fujimura K. Et al. Comparison of ectopic osteoinduction in vitro by recombinant human BMP-2 end recombinantxenopus BMP-4/7 heterodimer. //Biochem. Biophys. Res. Commun. 1997. Vol. 239. -№2.-P. 575-579.

90. Lefaux R. In Chimie et toxicology des matieres plastigues. (Ed. Y.Champetier). Compegnie frang deditions, Paris, 1964, P.57.

91. LeGeros RZ. Properties of osteoconductive biomaterials: calcium phosphates. Clin Orthop Relat Res 2002. 395: 81-98.

92. Liu Q., De J.R. "Surface modification of HA to introduce intencificial bonding with polyactive 70/30 in a biodegradable composite", J.Mater.Sci.:Mat.Med., 1996, Vol.7, P. 551-557.

93. Lo H, Ponticiello MS, Leong KW. Fabrication of controlled release biodegradable foams by phase separation. Tissue Eng, 1995. 1: 15-28.

94. Martin I, Padera RF, Vunjak-Novakovic G, Freed LE. In vitro differentiation of chick embryo bone marrow stromal cells into cartilaginous and bone-like tissues. J Orthopaed Res, 1998. 16: 181-189.

95. Matsusue Y., Nakamura Т., Iizuka H., Shimizu K. A longterm clinical study on drawn poly-L-lactide implants in orthopaedic surgery. J Long-Term Ejects Medical Implants 1997, Vol.7, P. 119 137.

96. Mikos AG, Thorsen AJ, Czerwonka LA, Bao Y, Langer R. Preparation and characterisation of poly(L-lactic acid) foams. Polymer, 1994. 35: 1068-1077.

97. Mooney DJ, Baldwin DF, Suh NP, Vacanti JP, Langer R. Novel approach to fabricate porous sponges of poly(D,L-lactic co-glycolic acid) without the use of organic solvents. Biomaterials, 1996. 17: 1417-1422.

98. Narase Т., Takaoka K., Masuhara K. Et al. Interleukin-la enhances bone morfbgenetic protein-2-induced alkaline phosphatase activity in MC3T3-E1 osteoblastic cells // JPN. Bone. 1997. Vol. 21. - №1. - P. 17-21.

99. Noguchi M., Kondou S., Matsuo K., Shigeta H. The use of bioabsorbable poly (L-lactide) mini-plates and screws for repairing craniofacial disorders in infants. Japanese J Plastic Reconstructive Surg., 1998; Vol.41, P. 39 46 (in Japanese).

100. Nyman S, Karring T, Lindhe J. Et al. Healing following implantation of periodontitis affected roots into gingival connective tissue // J. Clin periodontal., 1980. -№97-P.394.

101. Okamoto K., Matsuura Т., Hosokawa R., Akagawa Y. RGD peptides regulate the specific adhesion scheme of osteoblasts to hydroxyapatite but not to titanium. // J Dent Res. 1998, 77, 481-487.

102. Pettis G.Y., Kaban L.B., Glowaski S. Tissue response to composite ceramic hydroxyapatite / demineralized bone implants // J. Oral. Maxillofac. Surg. 1990. - Vol. 48, No 10. - P. 1068 - 1074.

103. Pham DT, Dimov SS. Rapid prototyping processes. In: Rapid Manufacturing: the Technologies and Applications of Rapid Prototyping and Rapid Tooling. Pham DT, Dimov SS, eds. Springer, London, 2000. pp.19-42.

104. Philbrook KF, Sanders JR, Roy den C, Forsyth JL. 3-D model maker. US Patent 5506607. 1996.

105. Pinholt I.M., Bang G., Haanaes H.R. Alveolar ridge in rats by combined hydroxyapatite and osteoinductive material. // Scand. J. Dent. Res. — 1991.- Vol. 99, No 1. P. 64 - 74.

106. Pkhakadze G., Grigorieva M., Gladir I., Momot V. Biodegradable polyurethanes, J.Mater. Sci.: Mater.Medicine, 1996, Vol.7, P.265-367.

107. Pohjonen Т., Helevirta P., Tormala P., Koskikare K., Patiala H., Rokkanen P. Strength retention of self-reinforced poly-L-lactide screws. A comparison of compression moulded and machine cut screws. J Mater Sci Mater Med 1997; Vol.8, P. 311 320.

108. Reuber M, Yu LS, Kolff WJ. Effect of processing temperature on the properties of polyurethane and comparison of vacuum forming and solution casting to make artificial hearts. Artif Organs, 1987. 11: 323323.

109. Rokkanen P.U. Absorbable materials in orthopaedic surgery. Ann Med 1991; Vol. 23, P. 109-115.

110. Sachlos E, Reis N, Ainsley C, Derby B, Czernuszka JT. Novel collagen scaffolds with predefined internal morphology made by solid freeform fabrication. Biomaterials, .2003. 24: 1487-1497.

111. Sader M.S., Balduino A., Soares Gde A., Borojevic R. Effect of three distinct treatments of titanium surface on osteoblast attachment, proliferation, and differentiation. // Clin Oral Implants Res. 2005 Dec; 16(6):667-75.

112. Sader M.S., Balduino A., Soares Gde A., Borojevic R. Effect of three distinct treatments of titanium surface on osteoblast attachment, proliferation, and differentiation. // Clin Oral Implants Res. 2005 Dec; 16(6):667-75.

113. Salthous T.N. J. Biomed. Mater. Res., 1976, Vol.10, P. 197.

114. Schakenraad J.M., Hardonk M.J., Feijen J., Molenaar I., Nieuwenhuis P. Enzymatic activity toward poly(L-lactic acid) implants. J Biomed Mater Res., 1990; Vol.24, P. 529 545.

115. Schindler A., Harper D. Polylactide. II. Viscosity-molecular weight rerationships and unperturbed chain dimensions. J Polym Sci, 1979; Vol. 17, P. 2593-2599.

116. Schmitt E.F., Palestina R.A., US Patent, 1967, № 3, P.369 371.

117. Scott CS. Apparatus and method for creating three-dimensional objects. US Patent 5121329. 1991.

118. Shikinami Y., Hata K., Okuno M. Ultra-high strength resorbable implants made from bioactive ceramic particles/polylactide composites. In: Kokubo T, Nakamura T, Miyaji F, editors. Bioceramics, Vol. 9. Tokyo: Elsevier Science, 1996, P. 391-394.

119. Shikinami Y., Okuno M. Biomaterials, 1999, Vol. 20, P. 859-877.

120. Shikinami Y., Okuno M. etc. Biodegradation behavior of ultra-high-strength hydroxyapatite/poly(L-lactide) composite rods for internal fixation of bone fractures. Biomaterials, 2000, Vol.21, P. 889-898.

121. Shirota Т., Schmelzeisen R., Ohno K. and Michi K.I. Experimental reconstruction of mandibular defects with vascularized iliac bone grafts //

122. J. Oral Maxillofac. Surg. 1995. Vol. 53. - №5. - P. 566-571.

123. Spriano S., Bosetti M., Bronzoni M., Verne E., Maina G., Bergo V., Cannas M. Surface properties and cell response of low metal ion release Ti-6Al-7Nb alloy after multi-step chemical and thermal treatments. // Biomaterials. 2005, 26, 1219-1229.

124. Stahelin A.C., Weiler A., Rufenacht H., Homann R., Geissmann A., Feinstein R. Clinical degradation and biocompatibility of different bioabsorbable interference screws: a report of six cases. J Arthroscopic Relat Surg., 1997; Vol.13, P. 238-244.

125. Sul Y.T., Johansson C.B., Albrektsson T. Oxidized titanium screws coated with calcium ions and their performance in rabbit bone. // Int J Oral Maxillofac Implants. 2002 Sep-Oct; 17(5):625-34.

126. Suuronen R. Biodegradable fructure-.xation devices in maxillofacial surgery. J Oral Maxillofac Surg., 1993; Vol.22, P. 50-57.

127. Suuronen R., Pohjonen Т., Taurio R., Tormala P., Wessman L., Ronkko K., Vainionpaa S. Strength retention of self-reinforced poly-L-lactide screws and plates: an in vivo and in vitro study. J Mater Sci Mater Med., 1992; Vol.3, P. 426-431.

128. Swan E.E., Popat K.C., Desai T.A. Peptide-immobilized nanoporous alumina membranes for enhanced osteoblast adhesion. // Biomaterials, 2005,26, 1969-1976.

129. TenHuisen K.S., Brown P.W. "The formation of HA-gelatin composites at 38°C". J.Biomed.Mater.Res., 1994, Vol.28, P.27-33.

130. Thompson RC, Yaszemski MJ, Powers JM, Mikos AG. Fabrication of biodegradable polymer scaffolds to engineering trabecular bone. J Biomater Sci-Polym, 1995. E 7: 23-38.

131. Toquet J., Rohanizadeh E., Guicheux J., Couillaud S., Passuti N., Daculsi G., Heymann D. Osteogenic potential in vitro of human bone marrow cells cultured on macroporous biphasic calcium phosphate ceramics. // J Biomed Mater Res. 1999, 44(1): 98-108.

132. Tschakaloff A, Losken HW, Lalikos J. Experimental studies of DL-polylactic acid biodegradable plates and screws in rabbits: computed tomography and molecular weight loss. J Craniofac Surg., 1993; Vol. 4, P. 223-227.

133. Tsuji H. In vitro hydrolysis of blends from enantiomeric poly(lactide)s. Part 4: well-homo-crystallized blend and nonblended films. Biomaterials 2003, Vol. 24, P. 537-547.

134. Urist M.R. "Bone: formation by autoinduction", Science, 1965, Vol.150, P. 893-899.

135. Vasconcelos M., Afonso A., Branco R., Cavalheiro J. Guided bone regeneration using osteopatiter granules and polytetrafluoroethylene membranes. J.Mater. Sci.: Mster Medicine, 1997,Vol.7, P.815-818.

136. Verheyen C.C.P.M., Wijn de J.R., Blitterswijk van C.A., Groot de K. Evaluation of hydroxylapatite/poly(L-lactide) composites: mechanical behavior. J Biomed Mater Res., 1992; Vol.26, P. 1277-1296.

137. Verheyen C.C.P.M., Wijn de J.R., Blitterswijk van C.A., Groot de K., Rozing P.M. Hydroxylapatite/poly(L-lactide) composites: an animal study on push-out strength and interface histology. J Biomed Mater Res., 1993; Vol.27, P. 433-444.

138. Wake MC, Gerecht PD, Lu LC, Mikos AG. Effects of biodegradable polymer particles on rat marrowderived stromal osteoblasts in vitro. Biomaterials, 1998. 19: 1255-1268.

139. Wang J., Layrolle P., Stigter M., de Groot K. Biomimetic and electrolytic calcium phosphate coatings on titanium alloy: physicochemical characteristics and cell attachment. // Biomaterials. 2004 Feb; 25(4):583-92.

140. Ward P.A. In. Principles of pathobiology. (Eds M.F. Lavis, R.D.Hill). Oxford University Press, New York, 1971, P. 115.

141. Webster T.J., Ejiofor J.U. Increased osteoblast adhesion on nanophase metals: Ti, Ti6A14V, and CoCrMo. // Biomaterials. 2004 Aug;25(19):4731-9.

142. Whang K, Thomas CK, Nuber G, Healy KE. A novel method to fabricate bioabsorbable scaffolds. Polymer, 1995. 36: 837.

143. Williams D.F. Enzymic hydrolysis of polylactic acid. Eng Med., 1981, Vol. 10,- P. 5-7.

144. Wozney JM, Rosen V. Bone morphogenetic protein gene family in bone formation and repair. Clin Orthop, 1998. 346: 26-37.

145. Xie Y., Liu X., Huang A., Ding C., Chu P.K. Improvement of surface bioactivity on titanium by water and hydrogen plasma immersion ion implantation. // Biomaterials. 2005, 26, 6129-6135.

146. Yamamuro T, Matsusue T, Uchida A, Shimada K, Shimozaki E, Kitaoka K. Bioabsorbable osteosynthetic implants of ultra high strength poly-L-lactide. Int Orthop (SICOT), 1994; Vol. 18, P. 332- 340.

147. Yang Y., Bumgardner J.D., Cavin R., Carnes D.L., Ong J.L. Osteoblast precursor cell attachment on heat-treated calcium phosphate coatings. // J Dent Res. 2003, 82(6): 449-453.

148. Yannas IV, Burke JF, Gordon PL, Huang C, Rubenstein RH. Design of an artificial skin. Part II. Control of chemical composition. Biomaterials, 1980. 14: 107-131.

149. Yoshikawa H, Myoui A. Bone tissue engineering with porous hydroxyapatite ceramics. J Artif Organs, 2005. 8: 131-136.

150. Yukna R.A. Porous hydroxyapatite and decalcified freeze-dried bone in human periodontal defects (letter). // J. Periodontal. 1991. - Vol. 62, No 6. - P. 407.

151. Zhu X., Chen J., Scheideler L., Altebaeumer Т., Geis-Gerstorfer J., Kern D. Cellular reactions of osteoblasts to micron- and submicron-scale porous structures of titanium surfaces. // Cells Tissues Organs. 2004b; 178(1): 13-22.

152. Zhu X., Chen J., Scheideler L., Altebaeumer Т., Geis-Gerstorfer J., Kern D. Cellular reactions of osteoblasts to micron- and submicron-scale porous structures of titanium surfaces. // Cells Tissues Organs. 2004;178(l):13-22.

153. Zreiqat H., Valenzuela S.M., Nissan B.B., Roest R., Knabe C., Radlanski R.J., Renz H., Evans P.J. The effect of surface chemistry modification of titanium alloy on signalling pathways in human osteoblasts. Biomaterials, 2005, 26, 7579-7586.