Evaluation of biocompatibility and bioresistance of the workpieces of the nickel-titanium implants with modified nanosized surface layers in the in vivo experiments
Abstract
The ability of nickel-titanium implants with nanosized surface layers modified by titanium and carbon to support the regenerative process and to resist to the complex organism influences. Investigation of the biocompatibility and bioresistance of the TiNi implants was carried out on 32 outbred white mice. It was found that all implants were biocompatible and did not make a negative impact on histotypic cellular differentiation in the area of the defect at the end of 14 days. The identified traces of nickel in the blood plasma of experimental animals showed high bioactivity of the initial TiNi implants with unmodified surfaces. Application of TiNi -diamond-like carbon coatings on the surfaces of the implants reduced the bioactivity of the material and provided valuable reparative tissue regeneration.
About the Authors
S. V. Nadezhdin
ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Russian Federation
Russian Federation
M. G. Kovaleva
ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Russian Federation
Russian Federation
A. Ya. Kolpakov
ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Russian Federation
Russian Federation
E. V. Zubareva
ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Russian Federation
Russian Federation
E. N. Khorolskaya
ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Автандилов Г.Г., Яблучанский Н.И., Губенко В.Г. Системная стереометрия в изучении патологического процесса. - М.: Медицина. 1981. 192 с.
2. Гюнтер В.Э., Итин В.И., Манасевич Л.А. и др. Физико-механические критерии разработки материалов с памятью формы для медицины // Известия вузов. Физика. 1989. № 3. С. 97-100.
3. Гюнтер В.Э., Ходоренко В.Н., Котенко В.В. и др. О коррозийной стойкости и биологической совместимости металлических материалов // Имплантаты с памятью формы. 1993. № 1. С. 1-5.
4. Камышанченко Н.В., Ковалева М.Г., Колпаков А.Я., Маслов А.И., Поплавский А.И. Влияние дозы облучения ионами титана на износостойкость углеродного покрытия // Упрочняющие технологии и покрытия. - М.: Машиностроение. 2006. № 3. С. 29-30.
5. Маслов А.И., Дмитриев Г.К., Чистяков Ю.Д. Импульсный источник углеродной плазмы для технологических целей // Приборы и техника эксперимента. 1985. № 3. С. 146-149.
6. Москвитин А.А., Маслов А.И., Колпаков А.Я., Поплавский А.И. Способ формирования сверхтвердого аморфного углеродного покрытия в вакууме: Пат. РФ 2430986.
7. Надеждин С.В., Ковалева М.Г., Колпаков А.Я., Поплавский А.И., Москаленко М.И., Яржомбек И.О. Оценка токсичности заготовок для имплантатов из никелида титана в опытах in vitro // Научные ведомости БелГУ. Естественные науки. 2011. Вып. 14. № 3 (98). С. 163-166.
8. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях / под ред. Н.Н. Каркищенко, С.В. Грачева. - М.: Профиль-2С. 2010. 358 с.
9. Эффекты памяти формы и их применение в медицине // Под ред. А.А. Монасевича. - Новосибирск: Наука. 1993. 744 с.
10. Cui F.Z., Li D.J. A review of investigations on biocompatibility of diamond-like carbon and carbon nitride films // Surface and Coatings Technology. 2000. Vol. 131. P. 481-487.
11. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals: Eighth Edition. URL: http://www.aaalac.org/resources/Guide_2010.pdf. - 2011.
12. Hauert R. A review of modified DLC coatings for biological applications // Diamond and related materials. 2003. Vol. 12. P. 583-589.
13. Lightfoot A., Martin J., Amendola A. Fluorescent viability stains overestimate chondrocyte viability in osteoarticular allografts // Am. J. of Sports medicine. 2007. Vol. 35. No. 11. P. 1817-1823.
14. Toxicological profile for nickel / U.S. Department of health and human services public health service. Agency for toxic substances and disease registry. 2005. Р. 377.
Review
For citations:
Nadezhdin S.V., Kovaleva M.G., Kolpakov A.Ya., Zubareva E.V., Khorolskaya E.N. Evaluation of biocompatibility and bioresistance of the workpieces of the nickel-titanium implants with modified nanosized surface layers in the in vivo experiments. Journal Biomed. 2016;(1):102-107. (In Russ.)
Views:
282
Email this article 
