Study of Biocompatibility and Antibacterial Properties of Argentum-Tricalcium Phosphate In Vivo


Cite item

Full Text

Abstract

Study of biocompatibility and antibacterial properties of argentum-containing tricalcium phosphate (TCPh) with various degree of substitution by argentum (TCPh-Ag) was performed on rat model. Biocompatibility was studied using subcutaneous implantation of TCPh-Ag (0.5). Antibacterial properties were studied in 5 subgroups (A-E), 5 animals in every group. At first step a distal femur defect was formed and infected by 24-hours cultures of clinical isolates of methicillin-resistant S. aureus. Second step (subgroups B-E) consisted of revision intervention with implantation of either TCPh or TCPh-Ag with various degree of substitution by argentum (0.04, 0.2 and 0.5) into infected defect. Histologic examination of tissue samples with subcutaneous implantation of TCPh-Ag (0.5) showed the absence of inflammatory and rejection reactions that was indicative of study material biocompatibility. Optimim degrees of Ag substitution were 0.2 and 0.5 that provide high antibacterial activity at monotherapy of femur bacterial infection in rats with minimum pronounced toxic effect on the surrounding tissues and bone marrow.

About the authors

V. E Khon

Central Institute of Traumatology and Orthopaedics named after N.N. Priorov, Moscow, Russia

Email: vladimir.khon@mail.ru
аспирант ЦИТО; Тел.: +7 (926) 570-65-55. 127299, Москва, ул. Приорова, д.10, ЦИТО

N. V Zagorodniy

Central Institute of Traumatology and Orthopaedics named after N.N. Priorov, Moscow, Russia

профессор, доктор мед. наук, зав. отделением эндопротезирования крупных суставов

V. E Mamonov

Hematological Scientific Centre, Moscow, Russia

канд. мед. наук, науч. рук. отделения реконструктивно-восстановительной ортопедии для больных гемофилией ГНЦ

E. N Glasko

Hematological Scientific Centre, Moscow, Russia

канд. мед. наук

N. V Petrakova

A. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Moscow, Russia

мл. науч. сотр. ИМЕТ РАН

A. N Shal’nev

Central Institute of Traumatology and Orthopaedics named after N.N. Priorov, Moscow, Russia

доктор мед. наук, зав. отделением экспериментальной травматологии и ортопедии ЦИТО

T. Ya Pkhakadze

Central Institute of Traumatology and Orthopaedics named after N.N. Priorov, Moscow, Russia

доктор мед. наук, зав. отделением микробиологии ЦИТО

V. C Komlev

A. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Moscow, Russia

доктор техн. наук, вед. науч. сотр. ИМЕТ РАН.

References

  1. Баринов С.М., Комлев В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М.: Наука; 2005: 215.
  2. Баринов С.М. Керамические и композиционные материалы на основе фосфатов кальция для медицины. Успехи химии. 2010; 79: 15-32.
  3. Matsumoto N., Sato K., Yoshida K., Hashimoto K., Toda Y. Preparation and characterization of β-tricalcium phosphate co-doped with monovalent and divalent antibacterial metal ions. Acta Biomaterialia. 2009; 5 (8): 3157-64.
  4. Хон В.Э., Загородний Н.В., Жадин А.В., Кузьменков К.А., Цискарашвили А.В. Роль операции Гирдлестоуна в лечении инфекционных осложнений после эндопротезирования тазобедренного сустава. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2013; 3: 25-30.
  5. Zak O., Sande M. Handbook of animal models of infection. London: Academic Press; 1998: 599-604.
  6. Bernthal N.M., Stavrakis A.I., Billi F., Cho J.S., Kremen T.J., Simon S.I. et al. A mouse model of post-arthroplasty staphylococcus aureus joint infection to evaluate in vivo the efficacy of antimicrobial implant coatings. PLoS ONE; 2010; 5 (9): e12580.
  7. Хон В.Э., Загородний Н.В., Комлев В.С., Фадеева И.В., Булгаков В.Г., Сергеева Н.С. и др. Влияние степени замещения кальция серебра в трикальцийфосфате на его биологические свойства in vitro. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2013; 4: 23-8.
  8. Nelson D.R., Buxton T.B., Luu Q.N., Rissing J.P. The promotional effect of bone wax on experimental Staphylococcus Aureus osteomyelitis. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1990; 99: 977-80.
  9. Баринов С.М., Комлев В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М.: Наука; 2005: 215.
  10. Баринов С.М. Керамические и композиционные материалы на основе фосфатов кальция для медицины. Успехи химии. 2010; 79: 15-32.
  11. Matsumoto N., Sato K., Yoshida K., Hashimoto K., Toda Y. Preparation and characterization of β-tricalcium phosphate co-doped with monovalent and divalent antibacterial metal ions. Acta Biomaterialia. 2009; 5 (8): 3157-64.
  12. Хон В.Э., Загородний Н.В., Жадин А.В., Кузьменков К.А., Цискарашвили А.В. Роль операции Гирдлестоуна в лечении инфекционных осложнений после эндопротезирования тазобедренного сустава. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2013; 3: 25-30.
  13. Zak O., Sande M. Handbook of animal models of infection. London: Academic Press; 1998: 599-604.
  14. Bernthal N.M., Stavrakis A.I., Billi F., Cho J.S., Kremen T.J., Simon S.I. et al. A mouse model of post-arthroplasty staphylococcus aureus joint infection to evaluate in vivo the efficacy of antimicrobial implant coatings. PLoS ONE; 2010; 5 (9): e12580.
  15. Хон В.Э., Загородний Н.В., Комлев В.С., Фадеева И.В., Булгаков В.Г., Сергеева Н.С. и др. Влияние степени замещения кальция серебра в трикальцийфосфате на его биологические свойства in vitro. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2013; 4: 23-8.
  16. Nelson D.R., Buxton T.B., Luu Q.N., Rissing J.P. The promotional effect of bone wax on experimental Staphylococcus Aureus osteomyelitis. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1990; 99: 977-80.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2014 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».