Губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки
In recent years, significant progress has been made in both the synthesis of metal nanoparticles and the creation of hydrogel platforms. It is assumed that their synergistic combination will allow to create the advanced hydrogel nanocomposites for the repair of anatomical and functional disorders of...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/754 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543964659712000 |
|---|---|
| author | Samchenko, Y. M. Maletsky, A. P. Kernosenko, L. O. Dybkova, S. M. Artiomov, O. V. Poltoratska, T. P. Rieznichenko, L. S. Pasmurtceva, N. O. Podolska, V. I. Gruzina, T. G. |
| author_facet | Samchenko, Y. M. Maletsky, A. P. Kernosenko, L. O. Dybkova, S. M. Artiomov, O. V. Poltoratska, T. P. Rieznichenko, L. S. Pasmurtceva, N. O. Podolska, V. I. Gruzina, T. G. |
| author_sort | Samchenko, Y. M. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-19T09:28:53Z |
| description | In recent years, significant progress has been made in both the synthesis of metal nanoparticles and the creation of hydrogel platforms. It is assumed that their synergistic combination will allow to create the advanced hydrogel nanocomposites for the repair of anatomical and functional disorders of the human body, as well as for the needs of reconstructive surgery. The aim of the study is to develop a porous polymeric material based on polyvinylformal with incorporated functional hydrogels and gold nanoparticles, the study of its physicochemical properties and biocompatibility in vitro and in vivo. The developed hybrid hydrogel material is intended for use in reconstructive surgery of the oculo-orbital area and for filling postoperative cavities with simultaneous prevention of recurrence. The morphology of the synthesized hybrid hydrogel composites with gold nanoparticles was investigated by means of electron microscopy (SEM), while their thermal stability was studied by TGA and DSC methods. It was proved that the synthesized hybrid hydrogel materials demonstrate thermal stability in a wide temperature range, which significantly exceeds the range of their application, and can withstand steam sterilization (121 °C) without significant changes. The synthesized hybrid hydrogels were characterized as biocompatible in vitro according to the parameters of cytotoxicity, genotoxicity and biochemical markers (ATPase and LDHase activity) using L929 cell line. The study of the soft tissue reaction to implantation in vivo demonstrated the formation of fibrous tissue on the periphery and inside the implant, and a marked decrease in macrophage-histiocyte reaction and inflammatory infiltration in favor of fibroblastic proliferation and the absence of resorption, which creates the prerequisites for a stable clinical result. Thus, the developed spongy hybrid hydrogel material can be used in reconstructive surgery of the maxillofacial and ophthalmic-orbital areas. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:31Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-754 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-09-24T17:45:59Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7542025-06-19T09:28:53Z Sponge-like hybrid hydrogels for endoprosthetics in oculo-orbital area Губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки Samchenko, Y. M. Maletsky, A. P. Kernosenko, L. O. Dybkova, S. M. Artiomov, O. V. Poltoratska, T. P. Rieznichenko, L. S. Pasmurtceva, N. O. Podolska, V. I. Gruzina, T. G. pH-sensitive hydrogels endoprosthesis gold nanoparticles polyviniformal acrylic acid hydrogel implants biocompatibility рН-чутливі гідрогелі ендопротезування наночастинки золота полівініформаль акрилова кислота гідрогелевий імплантат біосумісність In recent years, significant progress has been made in both the synthesis of metal nanoparticles and the creation of hydrogel platforms. It is assumed that their synergistic combination will allow to create the advanced hydrogel nanocomposites for the repair of anatomical and functional disorders of the human body, as well as for the needs of reconstructive surgery. The aim of the study is to develop a porous polymeric material based on polyvinylformal with incorporated functional hydrogels and gold nanoparticles, the study of its physicochemical properties and biocompatibility in vitro and in vivo. The developed hybrid hydrogel material is intended for use in reconstructive surgery of the oculo-orbital area and for filling postoperative cavities with simultaneous prevention of recurrence. The morphology of the synthesized hybrid hydrogel composites with gold nanoparticles was investigated by means of electron microscopy (SEM), while their thermal stability was studied by TGA and DSC methods. It was proved that the synthesized hybrid hydrogel materials demonstrate thermal stability in a wide temperature range, which significantly exceeds the range of their application, and can withstand steam sterilization (121 °C) without significant changes. The synthesized hybrid hydrogels were characterized as biocompatible in vitro according to the parameters of cytotoxicity, genotoxicity and biochemical markers (ATPase and LDHase activity) using L929 cell line. The study of the soft tissue reaction to implantation in vivo demonstrated the formation of fibrous tissue on the periphery and inside the implant, and a marked decrease in macrophage-histiocyte reaction and inflammatory infiltration in favor of fibroblastic proliferation and the absence of resorption, which creates the prerequisites for a stable clinical result. Thus, the developed spongy hybrid hydrogel material can be used in reconstructive surgery of the maxillofacial and ophthalmic-orbital areas. В останні роки досягнуто значного прогресу як у синтезі наночастинок металів, так і у створенні гідрогелевих платформ. Передбачається, що їхнє синергетичне поєднання дозволить створити новітні гідрогелеві нанокомпозити для відновлення анатомічних та функціональних порушень організму людини, а також для потреб реконструктивної хірургії. Мета роботи - розробка пористого полімерного матеріалу на основі полівінілформалю з інкорпорованими функціональними гідрогелями та наночастинками золота, дослідження його фізико-хімічних властивостей та біосумісності in vitro та in vivo. Розроблений гібридний гідрогелевий матеріал призначений для використання в реконструктивній хірургії щелепно-лицевої ділянки та очно-орбітальної зони, а також для заповнення післяопераційних порожнин з одночасною профілактикою повторних рецидивів. Морфологію синтезованих гібридних гідрогелевих композитів з наночастинками золота досліджено за допомогою електронної мікроскопії (СЕМ), а термічну стабільність – з викристанням методів ТГА та ДСК. Доведено, що синтезовані гібридні гідрогелеві матеріали демонструють термічну стабільність у широкому температурному інтервалі, що значно перевищує діапазон їхнього застосування, та витримують стерилізацію парою (121 °С) без суттєвих змін. Синтезовані гібридні гідрогелі охарактеризовані як біосумісні in vitro за параметрами цитотоксичності, генотоксичності та біохімічними маркерами (АТФазна та ЛДГазна активність) з використанням культури клітин лінії L929. Дослідження реакції м'яких тканин на імплантацію in vivo продемонструвало формування фіброзної тканини по периферії і всередині імплантату, а також виражене зниження макрофагально-гістіоцитарної реакції і запальної інфільтрації на користь фібробластичної проліферації і відсутність резорбції, що створює передумови для стабільного клінічного результату. Таким чином, розроблений губчастий гібридний гідрогелевий матеріал може бути використаний у реконструктивній хірургії щелепно-лицевої та офтальмоорбітальної ділянок. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2024-11-23 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/754 10.15407/hftp15.04.574 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 15 No. 4 (2024): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 574-582 Химия, физика и технология поверхности; Том 15 № 4 (2024): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 574-582 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 15 № 4 (2024): Хімія, фізика та технологія поверхні; 574-582 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp15.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/754/772 Copyright (c) 2024 Y. M. Samchenko, A. P. Maletsky, L. O. Kernosenko, S. M. Dybkova, O. V. Artiomov, T. P. Poltoratska, L. S. Rieznichenko, N. O. Pasmurtceva, V. I. Podolska, T. G. Gruzina |
| spellingShingle | рН-чутливі гідрогелі ендопротезування наночастинки золота полівініформаль акрилова кислота гідрогелевий імплантат біосумісність Samchenko, Y. M. Maletsky, A. P. Kernosenko, L. O. Dybkova, S. M. Artiomov, O. V. Poltoratska, T. P. Rieznichenko, L. S. Pasmurtceva, N. O. Podolska, V. I. Gruzina, T. G. Губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки |
| title | Губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки |
| title_alt | Sponge-like hybrid hydrogels for endoprosthetics in oculo-orbital area |
| title_full | Губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки |
| title_fullStr | Губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки |
| title_full_unstemmed | Губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки |
| title_short | Губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки |
| title_sort | губчасті гібридні гідрогелі для ендопротезування щелепно-лицевої ділянки |
| topic | рН-чутливі гідрогелі ендопротезування наночастинки золота полівініформаль акрилова кислота гідрогелевий імплантат біосумісність |
| topic_facet | pH-sensitive hydrogels endoprosthesis gold nanoparticles polyviniformal acrylic acid hydrogel implants biocompatibility рН-чутливі гідрогелі ендопротезування наночастинки золота полівініформаль акрилова кислота гідрогелевий імплантат біосумісність |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/754 |
| work_keys_str_mv | AT samchenkoym spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT maletskyap spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT kernosenkolo spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT dybkovasm spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT artiomovov spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT poltoratskatp spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT rieznichenkols spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT pasmurtcevano spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT podolskavi spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT gruzinatg spongelikehybridhydrogelsforendoprostheticsinoculoorbitalarea AT samchenkoym gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT maletskyap gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT kernosenkolo gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT dybkovasm gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT artiomovov gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT poltoratskatp gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT rieznichenkols gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT pasmurtcevano gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT podolskavi gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki AT gruzinatg gubčastígíbridnígídrogelídlâendoprotezuvannâŝelepnolicevoídílânki |