The main problem concerning total hip arthroplasty (THA) is aseptic loosening and periprosthetic osteolysis, both are related to the type and rate of joint surface wear. Wear is not a primary function of joint materials but is a result of the interaction of various factors and conditions. These factors and conditions can be simulated at least partially in vitro and analyzed using optic colorimetric interferometry. The composition of joint fluid, pressure, speed and other parameters of the experiment will evolve from the real situation. Therefore analysis of real joint effusions acquired during reoperation/ implantation of THA is part of the proposed study. Results of the project will be exploitable in the construction of joint implants (material and constructive engineering), in clarifying differences in wear rates, survival of implants, and also in understanding the biologic reactions around THA. Therefore, the proposed project is fully in accordance with the R&D program MH Czech Republic.

Největším problémem totální endoprotézy (TEP) kyčle je aseptické uvolnění a periprotetická osteolýza, které jsou podmíněny typem a rychlostí otěru kloubních povrchů. Opotřebení není primární funkcí artikulačních materiálů, nýbrž důsledkem interakcí řady faktorů a podmínek. Tyto faktory a podmínky je možné dílem simulovat in vitro a studovat pomocí optické kolorimetrické interferometrie. Složení kloubní kapaliny, tlakové, rychlostní a další parametry experimentu budou vycházet z reálné situace. Proto je součástí navrhovaného projektu také analýza reálné kloubní kapaliny získané v průběhu reoperace/implantace TEP kyčle. Výstupy projektu budou využitelné při výrobě kloubních implantátů (materiálové a konstrukční inženýrství), při vysvětlení rozdílů v rychlosti opotřebení, přežití implantátu, resp. při pochopení biologických reakcí kolem TEP.

• MeSH
• biokompatibilní materiály MeSH
• kolorimetrie MeSH
• kyčelní protézy MeSH
• lubrikace MeSH
• náhrada kyčelního kloubu MeSH
• povrchové vlastnosti MeSH
• reoperace MeSH
• rozhraní kost/implantát MeSH
• synoviální tekutina MeSH

• Konspekt
• Ortopedie. Chirurgie. Oftalmologie
• NLK Obory
• ortopedie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

The proposed project is focused on improvement of the biological fixation of titanium implants into the bone. The source materials used in the study will be titanium surfaces with an appropriated surface roughness (by sand-blasting, etching). Then, the hydrogel carrier based on alginates enriched with the nanosized calcium phosphates as a source of Ca2+ and (PO4)3- ions needed for formation of bone callus by adhered osteoblasts will be chemically bonded directly to the surface. The sequential degradation of the carrier will provide a simple and consequent release of minerals from the implant surface to the bone-to-implant interface, what is necessary for later successful mineralization of osteoid produced by mature osteoblasts. The effects of titanium surface modifications on adhesion, growth, differentiation and synthetic activity of human osteogenic cells will be evaluated. The extent of activation of mononuclear cells, i.e. an important part of the immune system, will be investigated.

Navrhovaný projekt se zabývá usnadněním a podporou biologické fixace implantátu do kosti. Na vhodně drsném titanovém povrchu (pískování, leptání) bude chemicky zakotven hydrogelový nosič na bázi alginátu, který bude obsahovat fosfáty vápníku v nanoformě jako zdroj Ca2+ a (PO4)3- iontů potřebných pro vznik a tvorbu primárního kostního svalku adherovanými osteoblasty jako i pro jeho pozdější remodelaci. Postupná degradace nosiče pak poskytne jednoduché pozvolné uvolňování zdrojových minerálů z povrchu implantátu na rozhraní kost-implantát, což je nezbytné pro pozdější úspěšnou mineralizaci osteoidu. Bude sledován účinek povrchových modifikací na adhezi, proliferaci, diferenciaci a syntetickou aktivitu lidských osteogenních buněk v in vitro podmínkách. Bude zkoumán stupeň aktivace mononukleárních buněk jako důležité složky imunitního systému.

• MeSH
• adhezivita MeSH
• algináty MeSH
• biokompatibilní potahované materiály MeSH
• biomimetika MeSH
• experimentální implantáty MeSH
• fosforečnany vápenaté MeSH
• osteom osteoidní MeSH
• regenerace kostí MeSH
• rozhraní kost/implantát MeSH
• techniky in vitro MeSH
• titan MeSH
• transplantace buněk MeSH
• transplantace kostí MeSH

• Konspekt
• Ortopedie. Chirurgie. Oftalmologie
• NLK Obory
• ortopedie
• biochemie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR