69-72 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów

102 Wprowadzenie
Spośród szerokiej gamy materiałów rekonstrukcyjnych
stosowanych obecnie w medycynie zdecydowanie najlepsza
wydaje się nadal tkanka własna. Powoduje to, iż w praktyce
chirurgicznej dominują przeszczepy autogenne [2,3]. Związane
jest to jednak z wykonywaniem dodatkowego zabiegu
chirurgicznego wydłużającego czas trwania operacji i jest
dodatkowym obciążeniem dla pacjenta. W wielu specjalnościach
medycznych stosuje się bioaktywne preparaty na
bazie odbiałczonych kości zwierzęcych [1,4]. Pozwala to na
uniknięcie wymienionych niedogodności lecz niesie zarazem
ryzyko przeniesienia do organizmu ludzkiego bakterii, wirusów
czy niektórych chorób odzwierzęcych. Uniknięciu tego
typu zagrożeń sprzyja stosowanie w celach odtwórczych
bioaktywnych materiałów syntetycznych o dużym podobieństwie
właściwości biologicznych do kości ludzkich. Jednym
z takich materiałów jest fosforan trójwapniowy (TCP), który
ze względu na swe chemiczne podobieństwo do substancji
nieorganicznej kości i zębów po wszczepieniu do organizmu
ludzkiego nie wykazuje efektów cytotoksycznych czy kancerogennych,
a po spełnieniu swojej funkcji ulega resorpcji
[5,6]. Stworzenie preparatu na bazie odbiałczonej kości ludzkiej
byłoby niewątpliwie najlepszym rozwiązaniem materiałowym
do celów kościozastępczych. Prawnie uregulowana w
Polsce możliwość pobierania tkanek ludzkich sprzyja takiej
alternatywie. Dodatkowo stworzenie mieszaniny odbiałczonej
kości ludzkiej z TCP pozwoliłoby na uzyskanie nowego
materiału do celów rekonstrukcyjnych.
Materiał i metody
W pracy zastosowano mieszaninę odbiałczonej kości
ludzkiej z TCP w proporcji 80:20%wag. Użyty preparat kości
ludzkiej był w formie granulatu o średnicy od 0,3 do 0,5mm.
i został zakupiony w Regionalnym Centrum Krwiodawstwa i
Krwiolecznictwa - Bank Tkanek w Katowicach. TCP, także w
formie granulatu o takiej samej średnicy, został wytworzony
w Katedrze Technologii Ceramiki AGH w Krakowie.
Badaniem objęto populację 12 świnek morskich, w
równej liczbie obojga płci o wadze od 500 do 600g. Zostały
one znieczulone Tiopentalem w dawce 0,4g/kg masy ciała.
Wszystkie zabiegi przeprowadzono w Centralnej Zwierzętarni
Doświadczalnej ŚAM w Katowicach za zgodą Komisji
Bioetycznej ds. Badań na Zwierzętach.
Po obu stronach głowy zwierząt w trzonie żuchwy wykonano
ubytki kostne o średnicy 6mm i głębokości 3 mm.
Grupę doświadczalną (grupa I) stanowiły ubytki po stronie
prawej, które wypełniono badaną mieszaniną. Natomiast
ubytki kostne po stronie lewej pozostawiono do gojenia na
bazie skrzepu krwi – grupa kontrolna (grupa II).
U wszystkich zwierząt wykonano obserwacje kliniczne
przebiegu gojenia ran, a także podstawowe badania krwi. Po
ich uśmierceniu przeprowadzono badania makroskopowe
i radiologiczne w 7, 14 i 21 dobie oraz w 4, 8 i 12 tygodniu
doświadczenia. Dodatkowo, na podstawie tomografii komputerowej
i densytometrii rentgenowskiej, we wszystkich
okresach badawczych, oznaczano gęstość kości w miejscu
wprowadzonego wszczepu oraz w jego otoczeniu (5 i 10
mm od ogniska). W dalszym etapie eksperymentu zaplanowano
badania histopatologicznie tkanki kostnej oraz
narządów wewnętrznych (wątroba, nerki) oraz badania
histoenzymatyczne.
Introduction
From among a great number of reconstructive materials
used now in medicine absolutely own tissue is still the
best. That is why autogenous transplants play the leading
role in surgical practice [2,3]. However, autotransplantation
involves performing an additional operation necessary what
prolongs the operation time and is an additional inconvenience
for the patient. In many medical fields are used bioactive
preparations based on deproteinized animal bone [1,4].
However, their presence in the human organism can result
in the transmission of bacteria, viruses or certain epizootic
diseases. Use of bioactive synthetic biomaterials which
have a much biological similarity to human bones could
eliminate hazards of this kind. One of such as these materials
is tricalcium phosphate (TCP), which with regard for
its chemical similarity to inorganic substances of bone and
tooth, after implantation to human organism doesn’t reveal
any negative reactions and after fulfillment of its function
subjects to resorption [5,6]. A creation of preparation based
on deproteinized human bone could be undoubtedly the best
material result for bone-replacing applications. In Poland a
taking human tissue is legal what is conductive to such as
alternative. Additionally a creation of mixture of deproteinized
human bone with TCP could allow to obtaining a new
material to bone reconstructive applications.
Material and methods
In the examination it was used a mixture of deproteinized
human bone with TCP in proportions 80:20%weight ratio.
The preparation of human bone was in the form of granulate
with the diameter from 0,3 to 0,5mm. It was bought in
the Regional Blood Donation and Blood Treatment Center
– Tissue Bank in Katowice. The TCP, also in the form of a
granulate of the same diameter, was made in Department
of Ceramic Technology the AGH Science and Technology
University in Krakow.
The examination was carried out on a group of 12 guinea
pigs, equal number of both genders, weighing from 500 to
600 grams. The animals were anaesthetized with Tiopental
in the dose of 0.4 g/kg of the body weight. All the operations
were performed at the Central Experimental Animal Farm of
the Silesian University in Katowice and with the permission
of the Bio-Ethical Board for Experimental Animals.
On the both sides of each animal’s head, in the corpus
of the mandible, a defect was made (6mm in diameter and
3mm in depth). The bone defects on the right side ware filled
with tested mixture – experimental group (group I). However
the bone defects on the left side was filled with blood clot
– control group (group II).
All the animals underwent clinical observations of the
wound healing, as well as basic blood analyses. After the
sacrificing of the animals, macroscopic and radiological
examinations were performed, which was done on the 7th,
14th and 21st day, and in the 4th, 8th and 12th week of the
experiment. Additionally, in every period of the study, bone
density was determined in the bone graft site and its surroundings
(5 and 10 millimeters), with the use of computer
tomography and X-ray densitometer. In the next stage of
the experiment, histopathological examinations of the osseous
issue and internal organs (kidney and liver) have
been planned.