Потенциал применения в травматологии биокомпозитов на основе наноцеллюлозы
DOI:
https://doi.org/10.52889/1684-9280-2023-68-23-28Ключевые слова:
наноцеллюлоза, биокомпозит, трансплантация, костный дефект, регенерацияАннотация
Перед современной травматологией остро поставлен вопрос о проблеме регенерации костной ткани после травматических повреждений, воспалительных заболеваний, ведущих в последующем к ее дефициту. Наноцеллюлоза обладает биосовместимостью с организмом человека, это дает широкий спектр ее применения Выбор синтетического материала, такого как наноцеллюлоза, позволяет создавать различные биокомпозиты на ее основе наноцелллюлозы.
Цель обзора. Раскрытие потенциала применения в травматологии биокомпозитов созданных на основе наноцеллюлозы, путем описания недавних экспериментальных исследований.
Произведен анализ последних исследований в травматологии, с применением биокомпозитов на основе наноцеллюлозы.
Выводы. Путем проведенного сравнительного анализа, дана характеристика и оценка каждого из биокомпозитов произведенных на основе наноцеллюлозы. Рассмотрены отличительные черты каждого из биокомпозитов. Дана их краткая
характеристика, метод применения, освещены результаты его применения. А также дана сравнительная характеристика биокомпозитов на основе наноцеллюлозы и перспективы применения наноцеллюлозы в травматологии на сегодняшний день и в будущем.
Библиографические ссылки
Рахимова Б.У., Кудайбергенов К.К., Акназаров С.Х., Мансуров З.А. и др. Наноцеллюлоза: Характеристика,
модификация и биосовместимость // Новости науки Казахстана. - 2019. - № 4. - С. 72-91.
Rahimova B.U., Kudajbergenov K.K., Aknazarov S.H., Mansurov Z.A. i dr. Nanocelljuloza: Harakteristika, modifikacija i
biosovmestimost' (Nanocellulose: Characterization, modification and biocompatibility) [in Russian]. Novosti nauki Kazahstana, 2019; 4: 72-91.
Рерих В.В., Синявин В.Д. Экспериментальные исследования биоактивности композитных материалов, перспективных для использования в травматологии и ортопедии: обзор литературы // Травматология и ортопедия
России. 2021.- № 27(1). - С. 97-105.
Rerih V.V., Sinjavin V.D. Jeksperimental'nye issledovanija bioaktivnosti kompozitnyh materialov, perspektivnyh dlja
ispol'zovanija v travmatologii i ortopedii: obzor literatury (Experimental studies of the bioactivity of composite materials
promising for use in traumatology and orthopedics: a review of the literature) [in Russian]. Travmatologija i ortopedija Rossii. 2021;27(1): 97-105.
Hutchens S. A., Benson R. S., Evans B. R., O’Neill H. M., Rawn C. J. Biomimetic synthesis of calcium-deficient hydroxyapatite in a natural hydrogel. Biomaterials, 2006; 27(26): 4661-4670.
Grande C.J., Torres F.G., Gomez C.M., Nanocomposites of bacterial cellulose/hydroxyapatite for biomedical applications.
Acta Biomaterialia, 2009; 5(5): 1605–1615, 2009.
Duskova M., Leamerova E., Sosna B., Gojis O. Guided tissue regeneration, barrier membranes and reconstruction of the
cleft maxillary alveolus. Journal of Craniofacial Surgery, 2006; 17(6):. 1153–1160.
Рахимова Б.У., Кудайбергенов К.К., Акназаров С.Х., Мансуров З.А. и др. Наноцеллюлоза: Характеристика,
модификация и биосовместимость // Новости науки Казахстана. 2019. - № 4. - С. 72-91.
Fang B., Wan Y. Z., Tang T.T., Gao C., Dai K.R. Proliferation and osteoblastic differentiation of human bone marrow
stromal cells on hydroxyapatite/bacterial cellulose nanocomposite scaffolds.Tissue Engineering—part A. 2009; 15: 1091–1098.
Habibi Y., Lucia L., Rojas O. Cellulose Nanocrystals: Chemistry, Self-Assembly, and Applications. Chem. Rev. 2010; 110:
–3500.
Brown R.M.J. The Biosynthesis Of Cellulose. Pure Appl. Chem. 1996; 33: 1345–1373.
Dammström S., Salmén L., Gatenholm P. The effect of moisture on the dynamic properties of bacterial cellulose/
glucuronoxylan nanocomposites. Polymer 2005; 46: 10364–10371.
Pyrogens and endotoxins testing: Questions and answers. In Guidance for Industry. Food and Drug Administration,
Website. [Cited 23 May 2023]. Available from URL: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance
documents/guidance-industry-pyrogen-and-endotoxins-testing-questions-and-answers
Brown R.M.J., Willison J, Richardson C. Cellulose biosynthesis in Acetobacter xylinum: Visualization of the site of
synthesis and direct measurement of the in vivo process. Proc. Natl. Acad. Sci. 1976; 73: 4565–4569.
Yamanaka S., Ishihara M., Sugiyama J. Structural modification of bacterial cellulose. Cellulose 2000; 7: 213–225.
Armstrong J. K. , Han B. , Kuwahara K. et al. The effect of three hemostatic agents on early bone healing in an animal
model, BMC Surgery, 2010; 10: 1–12.
Fang B., Wan Y.Z., Tang T.T., Gao C., Dai K.R. Proliferation and osteoblastic differentiation of human bone marrow
stromal cells on hydroxyapatite/bacterial cellulose nanocomposite scaffolds. Tissue Eng. Part A . 2009; 15: 1091–1098.
Grande C.J., Torres F.G., Gomez C.M. et al., Nanocomposites of bacterial cellulose/hydroxyapatite for biomedical
applications, Acta Biomaterialia, 2009; 5(5): 1605–1615.
Zimmermann K. A. , LeBlanc J. M., Sheet K. T., Fox R. W., GatenholmP. Biomimetic design of a bacterial cellulose/
hydroxyapatite nanocomposite for bone healing applications. Materials Science and Engineering: C, 2011; 31(1): 43–49.
Sculean A., Schwarz F., Chiantella G. C. et al., Five-year results of a prospective, randomized, controlled study
evaluating treatment of intra-bony defects with a natural bone mineral and GTR. Journal of Clinical Periodontology, 2007; 34 (1): 72–77.
Fontana J.D., de Souza A.M., Fontana C. K. et al. Acetobacter cellulose pellicle as a temporary skin substitute. Applied
Biochemistry and Biotechnology, 1990; 24-25: 253–264.
Klemm D., Heublein B., Fink H.P., Bohn A. Cellulose: fascinating biopolymer and sustainable raw material,” Angewandte
Chemie, 2005; 44(22): 3358–3393.
Ao C., Niu Y., Zhang X., He X., et al. Fabrication and characterization of electrospun cellulose/nano-hydroxyapatite
nanofibers for bone tissue engineering. Int. J. Biol. Macromol. 2017; 97: 568–573.
Saugspier M., Felthaus O., Viale-Bouroncle S., Driemel O., et al. The differentiation and gene expression profile of
human dental follicle cells. Stem Cells Dev. 2010; 19: 707–717.
Singh B.N., Panda N.N., Mund R., Pramanik K. Carboxymethyl cellulose enables silk fibroin nanofibrous scaffold with
enhanced biomimetic potential for bone tissue engineering application. Carbohydr. Polym. 2016; 151: 335–347.
Gaihre B., Jayasuriya A.C. Fabrication and characterization of carboxymethyl cellulose novel microparticles for bone
tissue engineering. Mater. Sci. Eng. C 2016; 69: 733–743.
Posocco B., Dreussi E., De Santa J., Toffoli G., et al. Polysaccharides for the Delivery of Antitumor Drugs. Materials
; 8: 2569–2615.
Chen Y., Roohani-Esfahani S.I., Lu Z., Zreiqat H., Dunstan C.R. Zirconium ions up-regulate the BMP/SMAD signaling
pathway and promote the proliferation and differentiation of human osteoblasts. PLoS ONE. 2015; 10: e0113426.
Atila D., Keskin D., Tezcaner A. Crosslinked pullulan/cellulose acetate fibrous scaffolds for bone tissue engineering.
Mater. Sci. Eng. C. 2016; 69: 1103–1115.
Markstedt K., Mantas A., Tournier I., Martinez A.H., et al. 3D Bioprinting Human Chondrocytes with Nanocellulose
Alginate Bioink for Cartilage Tissue Engineering Applications. Biomacromolecules. 2015; 16: 1489–1496.
Turco G., Donati I., Grassi M., Marchioli G., et al. Mechanical spectroscopy and relaxometry on alginate hydrogels:
A comparative analysis for structural characterization and network mesh size determination. Biomacromolecules, 2011; 12:
–1282.
Möller T., Amoroso M., Hägg D., Brantsing C., et al. In Vivo Chondrogenesis in 3D Bioprinted Human Cell-laden
Hydrogel Constructs. Plast. Reconstr. Surg. Glob. Open, 2017: 1-7.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
