Effect of Local Application of Collagen and Beta-Tricalcium Phosphate on Bone Healing
Authors: Хусейн Б.Дж. , Гхани Б.А. 
Published: July 2024

Введение. На заживляемость костной ткани, будь то перелом или сращение, влияет целый ряд биохимических, биомеханических, клеточных, гормональных и других патогенетических механизмов, связанных с регуляцией фосфорно-кальциевого обмена. β-трикальцийфосфат (β-TCP) – это биокерамический материал, обеспечивающий оптимальный баланс между абсорбцией, разрушением и образованием новой костной ткани, который способен сохранять структурную стабильность за счет высвобождения большого количества ионов кальция (Ca2+) и сульфата (SO 2−), представляющих собой неорганические соли, необходимые для формирования новой костной ткани. Коллаген (COL) является основным компонентом многих тканей и может быть использован в качестве природного биоматериала для различных медицинских и биологических целей. Цель. Оценка влияния β-TCP и коллагеновых губок на заживление кости при отдельном и комбинированном применении. Материалы и методы. В исследовании использовали 20 взрослых крыс-самцов – альбиносов со средним весом 250–350 г (3–4 месяца). В обеих бедренных костях каждой крысы было проделано по четыре внутрикостных отверстия, которые заполнили β-TCP, COL и их комбинацией (экспериментальные группы). В четвертой группе отверстия были оставлены для спонтанного заживления (контрольная группа). По истечении 2- и 4-недельных периодов восстановления животных умерщвляли и отбирали образцы для гистологического и гистоморфометрического анализа. Результаты. Выполненное гистологическое исследование позволило установить, что комбинированное применение β-TCP и коллагена способствует более активному формированию и минерализации костной ткани по сравнению с результатами, полученными в других группах. Выраженные достоверно значимые различия в количестве костных клеток и площади костного мозга были зафиксированы во всех группах в течение обоих периодов восстановления. Заключение. Комбинированное применение β-TCP и коллагена способствует более эффективному формированию и развитию костной ткани по сравнению с контрольной группой.

Introduction. The healing of bone tissue, whether a fracture or fusion, is influenced by a number of biochemical, biomechanical, cellular, hormonal and other pathogenetic mechanisms associated with the regulation of phosphorus-calcium metabolism. β-Tricalcium phosphate (β-TCP) is a bioceramic material that represents a good balance among absorption, degradation and new bone formation and can preserve structural stability by releasing a large quantity of calcium (Ca2+) and sulfate (SO 2−) ions, which are indispensable inorganic salts for new bone formation. Collagen (COL) is the major component in numerous tissues and can be extracted as a natural biomaterial for various medical and biological purposes. Purpose. To evaluate the individual and combined effects of β-TCP and COL sponges on bone healing. Materials and methods. A total of 20 adult male albino rats with average weights of 250– 350 g (3–4 months) were used in this study. Four intrabony holes were induced in both femurs of each rat and filled with β-TCP, COL, and their combination in the experimental groups. The fourth group of holes, which were left to heal spontaneously, was used as the control. Sacrification of animals was performed after 2- and 4-week healing periods to prepare specimens for histological and histomorphometric analyses. Results. Histological findings showed that the combined application of β-TCP and COL resulted in more bone formation and mineralization compared with the other groups. Highly significant differences regarding bone cells and bone marrow area were recorded among all groups for during both healing periods. Conclusion. The combined application of β-TCP and COL was more effective in enhancing bone formation and maturation compared with the controls.