Využití kmenových buněk v inženýrství kostní tkáně

Abstract

Problémy spojené s pohybovým aparátem, ať už se jedná o vrozené vady, fraktury, opotřebení věkem či poškození kostní tkáně vlivem zánětlivých a nádorových onemocnění, v ortopedii neustále přibývají. Ne vždy je kostní tkáň schopna dostatečné regenerace pro udržení její fyziologické funkce v organismu. Z tohoto důvodu je použití kostních náhrad nezbytné a v dnešní době již zcela běžné. I navzdory intenzivnímu výzkumu a testování celé řady potenciálních biomateriálů a jejich kombinací, je použítití kovových materiálů pro výrobu kostních implantátů dnes zlatým standardem. Ke komerčně používaným kovovým materiálům patří slitina titanu Ti-6Al-4V, která je známá svou vysokou mechanickou a chemickou odolností a dobrou biokompatibilitou. Pro dobré přijetí kostního implantátu organismem pacienta je klíčová jeho schopnost osteointegrace do okolní kostní tkáně. Tato schopnost, je zejména v případě kovů, velmi dobře ovlivnitelná povrchovou strukturou materiálu. Jak známo z předchozích studií, povrchová topografie materiálu je důležitým faktorem ovlivňujícím adhezi a proliferaci kostních buněk, a tyto buňky jsou schopné velmi dobře rozlišovat mezi různými stupni drsnosti materiálu. Z tohoto důvodu jsme se i my zaměřili na studium vlivu povrchových úprav kovových materiálů (tj. drsnosti, smáčivosti a polarity) k...

Problems with musculoskeletal system, such as of developmental disorders, fractures or damage of the bone by age, inflammatory or tumor diseases, are still increasing in orthopaedics. Sometimes the bone tissue is not capable to completely regenerate to exert its physiological function in the organism. For this reason, using the bone replacements is necessary and common nowadays. Despite of an intensive research and testing of a wide range of the potential biomaterials and their combinations, the usage of metal materials for construction of the bone implants, still remains to be the gold standard. Ti-6Al-4V alloy is one of the commercialy used metal materials, which is known for the high mechanical and chemical resistance and a good biocompatibility. For a good biological response of the patient's organism for the bone implant, is an ability of osteointegration into the surrounding bone tissue, the key. This ability can be influenced in the case of the metals, by their surface structure. As it is known from earlier studies, the surface topography of the material is very important for the adhesion and proliferation of the bone cells, which are able to discriminate, very sensitively, between various stages of the material surface roughness. For this reason we have focused on studying of an influence...