Materiały ceramiczne

Ceramika to nieorganiczny materiał, w skład którego wchodzą zarówno metale, jak i nieme­

tale, otrzymany na drodze obróbki cieplnej od­

powiednich surowców wyjściowych w tempe­

raturze powyżej kilkuset stopni Celsjusza (np.

w procesie spiekania, wyprażania) z ich później­

szym ochładzaniem. Do ceramik najszerzej stoso­

wanych w chirurgii i ortopedii zalicza się ceramiki fosforanowo­wapniowe, bioszkła, ceramiki alumi­

niowe oraz cyrkonowe [4]. Jednym z pionierskich zastosowań ceramiki było zastąpienie metalowej główki endoprotezy biodrowej główką wykona­

ną z tlenku glinu o wysokiej gęstości i stopniu czy­

stości (α­Al₂O₃) [6]. Również ceramiczne panewki stawu biodrowego okazały się być wysoce odpor­

ne na korozję, wytrzymałe mechanicznie oraz bio­

kompatybilne, co znacząco zwiększyło ich poten­

cjał aplikacyjny.

Hydroksyapatyt (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂), β­fosforan (V) wapnia (β­TCP, Ca₃(PO₄)₂), ich pochodne oraz połączenia są najbardziej popularnymi ceramika­

mi. Właściwości fizykochemiczne tych materia­

łów można w prosty sposób modyfikować, poprzez zmianę parametrów ich syntezy. Ceramiki fosfora­

nowo­wapniowe po implantacji są dobrze tolero­

wane, zwykle nie wywołują poważnych odczynów zapalnych i reakcji nadwrażliwości. Wysoka tole­

rancja organizmu dla tych materiałów wynika m.in.

z faktu, iż hydroksyapatyt jest minerałem natural­

nie występującym w kościach, odpowiedzialnym za ich twardość, wytrzymałość i spoistość. Innowacyj­

nym materiałem ceramicznym okazał się porowa­

ty hydroksyapatyt (Interpore200, średnica porów 200 µm), pozyskany ze szkieletu koralowców [7].

Dzięki porowatej strukturze ceramika lepiej wbu­

dowuje się w tkankę kostną i stanowi rusztowanie dla namnażających się komórek kościotwórczych oraz naczyń krwionośnych [3].

Wiele bioszkieł zawierających sieć krzemion­

kową (SiO₂) jako podstawową strukturę tworzą­

cą ceramikę, z dodatkiem tlenków sodu, wapnia, fosforu (V), znalazło praktyczne zastosowanie kli­

niczne ze względu na stymulowanie procesów re­

generacyjnych kości poprzez formowanie się hy­

droksyapatytu na ich powierzchni [4]. Tego rodzaju materiały ceramiczne otrzymuje się na drodze ob­

róbki termicznej (500–1000°C) lub metodą zol­żel (25–100°C). W porównaniu do innych biomateria­

łów, bioszkła charakteryzują się stosunkowo ni­

ską odpornością na rozciąganie, większą krucho­

ścią i podatnością na pękanie, dlatego nie stosuje się ich jako konstrukcje nośne dla implantów. Często są jednak materiałami pierwszego wyboru w wypeł­

nianiu ubytków kostnych i leczeniu stomatologicz­

nym [4]. Wskazuje się także na ich potencjalne wy­

korzystanie w terapii miejscowej chorób kości jako nośniki dla substancji leczniczych [8]. Coraz czę­

ściej modyfikuje się także powierzchnię bioszkieł, powlekając je adhezyjnymi białkami (np. fibronek­

tyną), w celu zwiększenia adhezji komórek kościo­

twórczych w warunkach in vivo [9].

Tlenek glinu jest stosowany jako materiał cera­

miczny od prawie 20 lat ze względu na jego niski współczynnik tarcia i powolne starzenie się (zu­

życie) po implantacji. Elementy protez wykona­

ne z ceramiki aluminiowej muszą być idealnie ku­

liste i dopasowane, aby w jak największym stopniu ograniczyć ich ścieranie. Zjawisko to obserwuje się zwłaszcza u osób starszych z osteoporozą lub reu­

matoidalnym zapaleniem stawów i może skutkować obluzowaniem elementu ceramicznego po operacji, dlatego też powszechnie stosuje się implant złożo­

ny, w którym główka wykonana jest z tlenku glinu, a panewka stawowa z polietylenu o ultrawysokiej masie cząsteczkowej [4].

T E C H N O L O G I A P O S TA C I L E K U

Cyrkon jest jednym z najbardziej wytrzymałych materiałów ceramicznych stosowanych w chirurgii urazowo­ortopedycznej, o wyjątkowo niskim zu­

życiu ściernym. Ze względu na tak wysoką odpor­

ność na ścieranie ceramiki cyrkonowe wypierają stopniowo ceramiki aluminiowe bądź są stosowane w połączeniu [10]. Ponadto powleka się nimi tyta­

nowe powierzchnie implantów stomatologicznych w celu zwiększenia ich osteointegracji. Z praktyki klinicznej wynika z kolei, iż pooperacyjne odczy­

ny zapalne w obrębie tkanki kostnej oraz resorpcja kości pojawiają się rzadziej po zastosowaniu cera­

miki cyrkonowej w porównaniu do implantów ty­

tanowych [11].

Polimery

Atrakcyjność polimerów jako biomateriałów wy­

nika z nieograniczonych możliwości modyfikacji ich składu i struktury, w zależności od specyficznych wymagań, które ma spełniać implantowany mate­

riał. Równie atrakcyjna pod względem aplikacyjnym jest ich zdolność do biodegradacji. Rozkład polime­

rów w organizmie (biodegradacja) może zachodzić na drodze chemicznej (hydroliza pod wpływem pły­

nów fizjologicznych) lub biologicznej (pod wpły­

wem enzymów lub komórek), natomiast produkty ich rozkładu są nietoksyczne, łatwo metabolizo­

wane i w bezpieczny sposób eliminowane z ustro­

ju. Do najczęściej stosowanych w chirurgii kości po­

limerów syntetycznych zalicza się: polimetakrylan metylu (PMMA), polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE), poliglikolid (PGA), po­

lilaktyd (PLA) oraz kopolimer kwasu mlekowego i glikolowego (PLGA). Coraz więcej uwagi poświę­

ca się także polimerom pochodzenia naturalnego (kolagen, chitozan, alginiany, kwas hialuronowy), których potencjalne zastosowanie jest obecnie w fa­

zie badań.

Polimetakrylan metylu jest najbardziej po­

wszechnym niebiodegradowalnym polimerem syn­

tetycznym stosowanym w postaci cementów kost­

nych. Cement kostny to syntetyczny, organiczny lub nieorganiczny materiał samosieciujący, uży­

wany w celu wypełnienia ubytku kostnego lub me­

chanicznego przymocowania implantów do tkanki kostnej [12]. W skład prekursorów cementu kost­

nego wchodzą dwa oddzielone od siebie komponen­

ty: proszek i płyn. Proszek jest mieszaniną PMMA, inicjatora polimeryzacji oraz kontrastu używanego w badaniach rentgenowskich, natomiast w skład płynu wchodzi metakrylan metylu (monomer), ka­

talizator i stabilizator (tabela 1) [13]. W wyniku zmieszania ze sobą obu faz dochodzi do polimery­

zacji rodnikowej monomeru – mieszanina przyj­

muje postać lepkiej pasty, która z czasem tward­

nieje, tworząc w miejscu aplikacji cement kostny.

Wysoka temperatura polimeryzacji cementu powo­

duje stopniową redukcję jego objętości (obkurczanie cementu), co skutkuje powstaniem wolnych prze­

strzeni pomiędzy cementem, implantem i tkanką kostną, czego konsekwencją może być obluzowa­

nie implantu lub pękanie twardniejącego cementu.

Dodatkowo pozostałości nieprzereagowanego mo­

nomeru mogą przedostawać się do krwi, powodu­

jąc embolię naczyń krwionośnych. Mimo tych zna­

czących wad, akrylowe cementy kostne wciąż cieszą się dużą popularnością w chirurgii urazowo­orto­

pedycznej. W celu zmniejszenia działań niepożąda­

nych związanych z reakcją polimeryzacji wykorzy­

stuje się innowacyjne techniki implantacyjne (np.

chłodzenie polimeru in situ, próżniowe urządzenia mieszająco­dozujące) [13].

Polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczko­

wej znalazł szerokie zastosowanie jako biomateriał do produkcji panewek stawu biodrowego, wkła­

dek kolanowych (insertów), elementów implantu rzepki oraz krążków międzykręgowych [4]. Poli­

mer ten charakteryzuje wysoka odporność na ście­

ranie i przyłożone obciążenia, niski współczynnik tarcia, doskonała wytrzymałość mechaniczna, ni­

ska gęstość (945 kg/m³), biozgodność, biostabilność oraz łatwość wytwarzania. Jednym z głównych pro­

blemów wytwarzania implantów polietylenowych jest ich sterylizacja. Udowodniono, że sterylizacja promieniowaniem gamma zwiększa szybkość de­

gradacji polietylenu po wprowadzeniu do organi­

zmu, co skutkuje odrywaniem się cząstek polimeru od implantu. Cząstki te mogą wywoływać lokalny stan zapalny w obrębie implantu, wzmożoną re­

sorpcję kości lub osteolizę, związaną z niszczeniem tkanki kostnej przy udziale głównie osteoklastów [4]. W związku z tym prowadzone są badania nad nowoczesnymi technikami zarówno wytwarzania, jak i sterylizacji implantów wykonanych z poliety­

lenu, w których uwagę skupia się na możliwie jak największym zmniejszeniu frakcji łańcuchów poli­

merowych o niskiej masie cząsteczkowej, tworze­

niu materiałów o zagęszczonej strukturze łańcu­

chów oraz dodatkowym utwardzaniu powierzchni polietylenowego implantu.

Nowoczesną generacją polimerów stosowanych w chirurgii urazowo­ortopedycznej są polimery biodegradowalne: poliglikolid, polilaktyd oraz ich kopolimer. Materiały te znalazły szerokie zastoso­

wanie jako implanty kostne, spoiwa łączące złama­

ne elementy kości (np. pręty, śruby, kołki, płyty),

Faza stała Faza ciekła

polimetakrylan metylu (polimer) nadtlenek benzoilu (inicjator polimeryzacji) siarczan (VI) baru (kontrast rentgenowski)

metakrylan metylu (monomer) N,N-dimetylo-p-toluidyna (katalizator) hydrochinon (stabilizator)

Tabela 1. Podstawowy skład cementu kostnego [13]

elementy chrząstek, łąkotek, krążków między­

kręgowych. Dużą popularnością wśród chirurgów i ortopedów cieszą się także resorbowalne szwy wykonane z tych polimerów [4, 14]. Polimery bio­

degradowalne wykazują szereg zalet w porównaniu do tradycyjnych materiałów otrzymywanych z me­

tali. Implant polimerowy ulega stopniowej resorp­

cji, w związku z czym nie jest wymagana ponowna interwencja chirurgiczna w celu wymiany implan­

tu. Istotną zaletą jest także łatwe obrazowanie dia­

gnostyczne materiałów polimerowych po implan­

tacji. W przypadku ewentualnego oderwania się od implantu części polimeru cząstki polimerowe są zwykle rozkładane w organizmie do nietoksycznych produktów gazowych (głównie dwutlenku węgla), wydalanych układem oddechowym, oraz wody, podczas gdy artefakty implantów metalowych sta­

nowią bezpośrednie zagrożenie zdrowia i życia po przedostaniu się do krwiobiegu [3, 4].

Poliglikolid jest powszechnie stosowany do produkcji rusztowań w postaci włókien poligli­

kolidowych. Z uwagi na jego względnie hydrofi­

lowy charakter ulega on szybkiemu rozkłado­

wi w roztworach wodnych, natomiast w płynach fizjologicznych ulega biodegradacji w czasie od dwóch do czterech tygodni po implantacji. Pręty i gwoździe wykonane z poliglikolidu znalazły kli­

niczne zastosowanie jako stabilizatory struktur kostnych m.in. po usunięciu haluksów, w ciężkich złamaniach kostki, rzepki, kości piszczelowej oraz ramiennej. Szeroko stosowane są także szwy poli­

glikolidowe [15].

Zastosowanie polilaktydu w chirurgii urazowo­

­ortopedycznej wynika przede wszystkim z jego doskonałej biozgodności. Dodatkowa grupa mety­

lowa w strukturze polilaktydu (w porównaniu do poliglikolidu) nadaje całej cząsteczce bardziej hy­

drofobowy charakter, co skutkuje spowolnieniem reakcji hydrolizy. W związku ze stosunkowo dużą odpornością na rozkład pod wpływem płynów fi­

zjologicznych implanty wykonane z polilaktydu zachowują swój kształt i właściwości mechanicz­

ne nawet do kilku miesięcy po wprowadzeniu do kości. Włókna polilaktydowe ze względu na dobre właściwości mechaniczne, proste i tanie otrzymy­

wanie mogą być produkowane w wielu różnych po­

staciach, np. jako: protezy, płaszcze, dyski, szwy, płytki, śruby. Włókna te są również preferowa­

nym materiałem wykorzystywanym w rekonstruk­

cji więzadeł, ścięgien oraz w produkcji stentów na­

czyniowych [16].

W celu uzyskania pośrednich właściwości fizy­

kochemicznych coraz częściej stosuje się kopolime­

ry kwasu mlekowego i glikolowego. Znajdują one zastosowanie jako rusztowania kostne, a także jako wprowadzane do tkanki kostnej hydrożele, mem­

brany oraz mikrosfery. Stopniowa i modyfikowalna

biodegradacja PLGA znacząco zwiększa jego klinicz­

ne zastosowanie. W porównaniu z polimerami natu­

ralnymi, takimi jak chitozan czy kolagen, PLGA (jak również PLA i PGA) zawiera znikomą ilość centrów nukleacji w postaci terminalnych grup hydroksylo­

wych, przez co utrudniony zostaje proces minerali­

zacji, rozumiany jako odkładanie się hydroksyapa­

tytu na powierzchni materiału po wprowadzeniu do kości, który pełni rolę naturalnego spoiwa po­

między implantowanym materiałem i otaczającą go tkanką [17].

Kompozyty

Kompozytem określa się materiał złożony z dwóch lub więcej faz chemicznych (metal, cera­

mika, polimer), oddzielonych od siebie powierzch­

nią międzyfazową. Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje kompozytów: o matrycy metalowej (np.

kompozyty tytanowo­hydroksyapatytowe), matry­

cy ceramicznej (np. kompozyty hydroksyapatyto­

wo­szklane) lub matrycy polimerowej (np. kompo­

zyty polietylenowo­hydroksyapatytowe). Matryce metalowe zapewniają odpowiednią wytrzymałość i twardość materiału, matryce ceramiczne cha­

rakteryzują się wysoką bioaktywnością, natomiast matryce polimerowe kontrolowaną biodegrada­

cją. Większość kompozytów projektuje się w celu wytworzenia materiałów o wyjątkowych właści­

wościach mechanicznych, takich jak: sztywność, odporność na ściskanie lub ścieranie. Kompozyty mają tę zaletę, że przezwyciężają problemy związa­

ne z kruchością i luzowaniem się innych materiałów po implantacji (bioceramiki, metale).

Pionierskim osiągnięciem w latach 80. XX w.

było stworzenie kompozytowego analogu kości po­

przez inkorporację bioaktywnego hydroksyapaty­

tu w matrycy polietylenowej [18]. Ten rodzaj kom­

pozytów został wykorzystany do korekcji ubytków i pęknięć oczodołu powstałych w wyniku silnego urazu – odnotowano wysokie zadowolenie wśród pacjentów, którzy poddali się operacji wszczepie­

nia kompozytu. Dzięki tomografii komputerowej udało się również zaobserwować całkowitą integra­

cję kompozytu z otaczającą tkanką kostną po 6 mie­

siącach od implantacji. Od tego czasu, biomateriały w postaci kompozytów są szeroko stosowane w le­

czeniu ubytków kostnych. Kompozyty polietyle­

nowo­hydroksyapatytowe wykorzystano także do stworzenia implantów ucha środkowego [19].

Rusztowania

Rusztowanie definiuje się jako sztuczną, trójwy­

miarową strukturę w kształcie ramy, która pełni funkcję matrycy dla żywych komórek, umożliwia­

jąc ich swobodną adhezję, migrację i proliferację dla

T E C H N O L O G I A P O S TA C I L E K U

zapewnienia całkowitej regeneracji tkanki. Rusz­

towanie jest zatem strukturą hybrydową powsta­

łą w wyniku wprowadzenia do biomateriału ży­

wych komórek.

Rusztowania kostne należą do najbardziej no­

woczesnych i obiecujących biomateriałów, bowiem posiadają wszystkie cechy zapewniające efektyw­

ne leczenie ubytków kostnych. Są to materiały po­

rowate, o modyfikowalnym kształcie i właściwo­

ściach mechanicznych, biozgodne, bioaktywne i biodegradowalne. Wykazują zarówno osteoinduk­

cję (pobudzanie niezróżnicowanych komórek tkan­

ki łącznej do różnicowania się w osteoblasty), jak i osteokondukcję (wzrost osteoblastów pochodzą­

cych z uszkodzonej kości na powierzchni bioma­

teriału lub ubytku kostnego), dzięki czemu wspo­

magają proces odtwarzania kości oraz przyspieszają angiogenezę w ich obrębie. W skład rusztowania kostnego wchodzą popularne materiały ceramicz­

ne, takie jak: hydroksyapatyt i fosforany (V) wap­

nia, polimery (zarówno syntetyczne, jak i natural­

ne) oraz komórki pozyskane z różnych hodowli (np.

komórki macierzyste szpiku kostnego). W celu uzy­

skania inteligentnych materiałów strukturę rusz­

towania wzbogaca się o substancje lecznicze oraz

nanocząstki polimerowe. Substancje lecznicze po­

prawiające różnicowanie się komórek macierzy­

stych przyspieszają procesy kościotwórcze. Z kolei nanocząstki stabilizują wewnętrzną strukturę rusz­

towania oraz mogą zwiększać adhezję osteoblastów na jego powierzchni [20].

Obecne w rusztowaniu kostnym żywe komór­

ki i produkty ich metabolizmu gwarantują zacho­

wanie wszystkich podstawowych procesów biolo­

gicznych w obrębie tkanki, natomiast biomateriał zapewnia odpowiednią wytrzymałość mechanicz­

ną i pełni rolę strukturalnej matrycy niezbędnej do dalszego namnażania się komórek. Takie nowo­

czesne rozwiązanie konstrukcyjne daje możliwość stworzenia całkowicie biozgodnego implantu, któ­

ry po wprowadzeniu do organizmu idealnie inte­

gruje się z otaczającymi go tkankami oraz w pełni przywraca fizjologiczne funkcje zmienionego cho­

robowo narządu [2].

Rusztowania mogą być wykonane z polimerów, ceramik lub kompozytów, zarówno syntetycznych, jak i pochodzenia naturalnego. W projektowaniu rusztowań na szczególną uwagę zasługują:

­ rusztowania tymczasowe, które ulegają biode­

gradacji po spełnieniu swoich funkcji;

Tworzywo/nazwa handlowa Rodzaj biomateriału Skład Zastosowanie

Stal nierdzewna 316L [4] metale żelazo: różna zawartość

chrom: 17-20 nikiel: 12-14 molibden: 2-3 węgiel: do 0,03

sztyfty i płytki kostne, słupki i rdzenie, zestawy protetyczne, śruby, gwoździe

CoCrMo F75 [4] kobalt: różna zawartość

chrom: 27-30 molibden: 5-7 nikiel: do 2,5

trzpienie protez,

elementy nośne w endoprotezoplastyce

Ti grade 4 [4] tytan: różna zawartość

tlen: do 0,4 endoprotezy stawu biodrowego, kolanowego śruby, trzpienie

TNZT [4] tytan: różna zawartość

niob: 35 tantal: 5 cyrkon: 7

w trakcie badań

Ceraform [21] ceramiki porowaty HAp

β-TCP wypełnianie ubytków kostnych powstałych podczas interwencji chirurgicznych

Endobon [22] porowaty HAp wypełnianie ubytków kostnych powstałych podczas interwencji

chirurgicznych, w przebiegu osteoporozy, w nowotworach kości, wypełnianie ubytków przyzębia, ubytków okołoimplantowych, poszerzanie wyrostka zębodołowego

Mo Sci Bioactive Glass 45S5[23]

krzemionka tlenek wapnia tlenek sodu tlenek fosforu (V)

wypełnianie ubytków kostnych różnego pochodzenia, powlekanie powierzchni metalowych implantów, regeneracja sieci naczyń krwionośnych w obrębie tkanki kostnej

BonAlive S53P4 [24] krzemionka,

tlenek wapnia, tlenek sodu, tlenek fosforu (V)

wypełnianie jam kostnych w obszarze czaszkowo-szczękowo-twarzowym łącznie z żuchwą, wypełnianie jam kostnych w leczeniu przewlekłego zapalenia kości i szpiku

Trident [25] tlenek glinu elementy endoprotezy stawu biodrowego (głowa, wkładka panewki)

Axis biodental

Y-TZP [26] tlenek cyrkonu (IV)

tlenek itru (IIII) implanty zębowe

Tabela 2. Przykładowe biomateriały wraz z ich zastosowaniem [4, 21–41]

­ materiały inteligentne wykazujące zdolności adaptacyjne do zmian warunków środowiska biologicznego, w którym się znajdują;

­ ludzkie białka immobilizowane na powierzch­

ni rusztowania zwiększające adhezję komórek;

­ powierzchnie selektywnie blokujące adsorp­

cję niepożądanych białek na powierzchni im­

plantu;

­ sposoby wprowadzania substancji leczniczych do wnętrza rusztowań oraz metody ich kontro­

lowanego uwalniania.

Podsumowanie

Biomateriały stosowane w odbudowie kości za­

sługują na dużą uwagę ze względu na ich szeroki potencjał aplikacyjny. Odpowiednio dobrany bio­

materiał w połączeniu z farmakoterapią może zna­

cząco zwiększyć efektywność leczenia chorób ko­

ści, co skutkuje szybszym odzyskaniem sprawności

fizycznej pacjenta. Przykładowe biomateriały wraz z ich zastosowaniem zestawiono w podsumowują­

cej tabeli 2.

Otrzymano: 2016.07.09 · Zaakceptowano: 2016.08.12

Piśmiennictwo

1. Shi D.: Introduction to Biomaterials, Wyd. 1. Chiny: Tsinghua Uni­

versity Press, 2006.

2. Stevens M.M.: Biomaterials for bone tissue engineering. Mater. To­

day 2008, 11(5): 18–25.

3. Burg K.J.L., Porter S., Kellam J.F.: Biomaterial developments for bone tissue engineering. Biomaterials 2000, 21(23): 2347–2359.

4. Navarro M., Michiardi A., Castano O., Planell J.A.: Biomaterials in or­

thopaedics. J. R. Soc. Interface 2008, 5(27): 1137–1158.

5. Branemark P.I., Breine U., Johansson B., Roylance P.J., Rockert H., Yoffey J.M.: Regeneration of bone marrow. Acta Anat. 1964, 59(1–2): 1–46.

6. Boutin P.: Total arthroplasty of the hip by fitted aluminium prosthe­

sis. Experimental study and 1st clinical applications. Orthop. Trau­

matol. Surg. Res. 2014, 100(1): 15–21.

7. White E., Shors E.C.: Biomaterial aspects of Interpore­200 porous hydroxyapatite. Dent. Clin. North Am. 1986, 30(1): 49–67.

8. Prokopowicz M., Czarnobaj K., Szewczyk A., Sawicki W.: Prepa­

ration and in vitro characterisation of bioactive mesoporous silica

Tworzywo/nazwa handlowa Rodzaj biomateriału Skład Zastosowanie

Unite AB

Bone Cement [27] polimery PMMA przymocowanie i utrwalenie protezy do kości,

równomierne rozłożenie ciężaru pomiędzy kość i protezę Prolong

Zimmer[28] PE inserty stawu kolanowego, wzmacnianie protezy stawu kolanowego

Purasorb PG S [29]

PGA produkcja śrub, wkrętów, płytek, prętów ortopedycznych

Grand Fix

Gunze [30] PLA elementy łączące złamane fragmenty kości,

łączenie nacięć po torakotomii, produkcja śrub i prętów mocujących

Lactosorb [31] PLGA zabiegi rekonstrukcji czaszki, mocowanie przeszczepu kostnego

Biosteon [32] kompozyty PLA/HAp mocowanie elementów ścięgien do kości udowej

Bilok [33] PLA/β-TCP rekonstrukcja przednich i tylnych więzadeł mięśni pierścienia rotatorów

Hapex [34] PE/Hap wypełnianie ubytków kostnych

Molana [35] cyrkon/bioszkło

(Bioverit) leczenie deformacji kostnych po usunięciu haluksów

Ossimend [36] kolagen/

nieorganiczna macierz kości wołowej

substytucja tkanki kostnej, leczenie złamań i defektów kostnych

HyaloFast [37] rusztowania kwas hialuronowy i jego

półsyntetyczne pochodne

podłoże do przechowywania mezenchymalnych komórek macierzystych, wykorzystywanych do naprawy ubytków kostno-chrzęstnych

Salvin Allosculpt-3D [38]

kolagen,

białka morfogenetyczne kości

wypełnianie ubytków kostnych

Collagraft [39] kolagen

HAp β-TCP szpik kostny*

spojenie złamań kości długich, regeneracja defektów kostnych

Fusionflex [40] liofilizowana, porowata macierz

kostna szpik kostny*

wspomaganie regeneracji tkanki kostnej po operacjach

PoroGen [41] HAp,

β-TCP PLA PGA

materiały referencyjne, hodowle tkankowe, wypełnianie ubytków kostnych

skróty: HAp - hydroksyapatyt; PMMA - polimetakrylan metylu, PE - polietylen, β-TCP - beta fosforan (V) wapnia, PGA - poliglikolid, PLA - polilaktyd, PLGA - kopolimer kwasu mlekowego i glikolowego

* szpik kostny pobierany jest od pacjenta bezpośrednio przed implantacją rusztowania

Tabela 2. Przykładowe biomateriały wraz z ich zastosowaniem [4, 21–41] cd.

T E C H N O L O G I A P O S TA C I L E K U

microparticles for drug delivery application. Mater. Sci. Eng. C Ma­

ter. Biol. Appl. 2016, 60(2): 7–18.

9. Garcia A.J., Ducheyne P., Boettinger D.: Effect of surface reaction sta­

ge on fibronectin­mediated adhesion of osteoblast­like cells to bio­

active glass. J. Biomed. Mater. Res. 1998, 40(1): 48–56.

10. Gargari M., Gloria F., Napoli E., Pujia A.M.: Zirconia: cementation of prosthetic restorations. Literature review. Oral Implantol. Paździer­

nik­Grudzień 2010, 3(4): 25–29.

11. Ozkurt Z., Kazazoglu E.: Zirconia dental implants: a literature review.

J. Oral Implantol. 2011, 37(3): 367–376.

12. Vert M., Doi Y., Hellwich K.H., Hess M., Hodge P., Kubisa P., Rinau­

do M., Schue F.: Terminology of biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012). Pure Appl. Chem. 2012, 84(2):

377–410.

13. Vaishya R., Chauhan M., Vaish A.: Bone cement. J. Clin. Orthop. Trau­

ma. Grudzień 2013, 4(4): 157–163.

14. Ciccone W., Motz C., Bentley C., Tasto J.: Bioabsorbable implants in orthopaedics: new developments and clinical applications. J. Am.

Acad. Orthop. Surg. Wrzesień­Październik 200, 9(5): 280–288.

15. Ashammakhi N., Rokkanen P.: Absorbable polyglycolide devices in trauma and bone surgery. Biomaterials. 1997, 18(1): 3–9.

16. Savioli Lopes M., Jardini A.L., Maciel Filho R.: Poly (lactic acid) pro­

duction for tissue engineering applications. Procedia Eng. 2012, 42:

1402–1413.

17. Prokopowicz M., Szewczyk A., Sawicki W.: The bioactivity studies of drug­loaded mesoporous silica­polydimethylsiloxane xerogels using FTIR and SEM/XEDS. J. Mol. Struct. 2014, 1056­1057: 262–266.

18. Bonfield W., Grynpas M.D., Tully A.E., Bowman J., Abram J.: Hy­

droxyapatite reinforced polyethylene – a mechani cally compatible implant material for bone replacement. Biomaterials. 1981, 2(3):

185–186.

19. Swain R.E., Wang M., Beale B., Bonfield W.: HAPEXTM for otolo­

gic applications. Biomed. Eng.: Appl. Basis. Commun. 1999, 11:

315–320.

20. Motamedian S.R., Hosseinpour S., Ahsaie M., Khojasteh A.: Smart scaffolds in bone tissue engineering: A systematic review of literatu­

re. World J. Stem Cells. Sierpień 2015, 7(3): 657–668.

21. Teknimed Biomaterials Innovation: Ceraform. http://www.tekni­

med.com/products­portfolio/products/orthopaedic­trauma­cmf/

bone­substitutes/ceraform (stan z 2.07.2016).

22. Zimmer Biomet: Endobon – informatie voor Medisch speciali­

sten. http://nl.biomet.be/viewversion.cfm?contentversioni­

d=16830&sc=1&cookieAccept=true (stan z 2.07.2016).

23. Mo Sci Corporation: Mo Sci Health Care Bioactive Glass. http://www.

mo­sci.com/bioactive­glass/ (stan z 2.07.2016).

24. BonAlive Biomaterials Ltd.: Products – BonAlive granules.

http://www.bonalive.com/products/bonalive­granules/ (stan z 2.07.2016).

25. Stryker Corporation: Stryker Trident Alumina Ceramic Bearing.

https://www.stryker.com/enus/products/Orthopaedics/HipRe­

placement/Acetabular/Ceramic/index.htm# (stan z 2.07.2016).

26. Tour Medical Company: Treatments – Zirconium Crowns. http://

26. Tour Medical Company: Treatments – Zirconium Crowns. http://

W dokumencie [2016/Nr 9] Nr 9/2016 (pełna wersja) (Stron 52-58)