Експериментальне порівняння репаративних процесів у кісткових дефектах щелеп кроликів за використання біологічних і синтетичних матеріалів

Олександр Любченко; Владислав Петрашко

doi:10.33295/1992-576X-2026-2-ERSR-1

Автор(и)

Олександр Любченко Харківський національний медичний університет Міністерства охорони здоров’я України https://orcid.org/0009-0008-0368-2189
Владислав Петрашко Харківський національний медичний університет Міністерства охорони здоров’я України https://orcid.org/0009-0002-8326-0491

DOI:

https://doi.org/10.33295/1992-576X-2026-2-ERSR-1

Ключові слова:

кісткова регенерація, нижня щелепа, кролики, кістково-пластичні матеріали, Bauers®, ABGraft®, Straumann®, Maxresorb®, ксеногенний матрикс, β-трикальційфосфат, гідроксиапатит

Анотація

Актуальність. Вибір оптимального кістково-пластичного матеріалу є актуальною проблемою щелепно-лицевої хірургії, особливо в умовах необхідності ефективного імпортозаміщення. На вітчизняному ринку представлені як синтетичні матеріали (зокрема, β-ТКФ-кераміка), так і ксеногенні колагеновмісні матрикси. Останнім часом активно впроваджуються такі українські продукти, як ксеноматеріал Bauers^® та синтетичний гідроксиапатит ABGraft^®, що застосовуються для аугментації альвеолярного гребеня.

Мета дослідження — експериментально оцінити та порівняти репаративні процеси в кісткових дефектах нижньої щелепи кроликів за використання різних за архітектонікою матеріалів: високопористих (Straumann^® BoneCeramic^®, Bauers^®) та стандартних синтетичних (Maxresorb^®, ABGraft^®) матриксів без додавання автологічної плазми чи PRF.

Матеріали і методи. Дослідження проведено на 16 кроликах породи Новозеландський білий (6–8 міс., 2,5–3,0 кг), розподілених на чотири рівні групи (n = 4). Формували стандартизовані кісткові дефекти розміром 5 × 3 мм у ділянці кута нижньої щелепи. Оцінювання проводили рентгенологічно (показник bone fill) та гістоморфометрично (щільність остеоцитів, васкуляризація) на 30-ту та 60-ту добу. Статистичний аналіз виконували за допомогою критерію ANOVA з post-hoc тестом Шеффе (p < 0,05).

Результати. На 60-ту добу показники bone fill становили (%): Straumann^® — 68,5 ± 4,2; Bauers^® — 64,2 ± 3,9; Maxresorb^® — 52,3 ± 3,6; ABGraft^® — 48,7 ± 4,4. Матеріали Straumann^® та Bauers^® статистично достовірно переважали інші групи (p = 0,002). Вітчизняний Bauers® продемонстрував статистичну рівноцінність зі Straumann® (різниця 4,3 %, p = 0,084). Щільність остеоцитів на 60-ту добу (клітин/поле зору) (p < 0,05): Straumann^® — 56,7 ± 5,8; Bauers^® — 53,4 ± 5,2; Maxresorb^® — 44,1 ± 4,7; ABGraft^® — 41,8 ± 4,3. Встановлено, що матеріали Bauers^® та Straumann^® забезпечували динамічніший приріст кісткового заповнення в інтервалі 30–60 діб порівняно з Maxresorb^® та ABGraft^®, що свідчить про достатній остеокондуктивний потенціал українського ксеноматеріалу.

Висновки. Експериментально доведено, що високоефективні макропористі матеріали Straumann^® та Bauers^® мають суттєву перевагу над Maxresorb® і ABGraft® за остеокондуктивними властивостями. Вітчизняний ксеногенний матеріал Bauers® експериментально еквівалентний імпортному кістково-пластичному матриксу Straumann^® BoneCeramic^®, що підтверджує його придатність для імпортозаміщення та дозволяє заощаджувати 250–350 USD/г без втрати остеопластичної ефективності.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Vyrva, O. E., & Holovakha, M. L. (2020). Modern approaches to bone plastic surgery in traumatology and orthopedics. Orthopedics, Traumatology and Prosthetics, 4, 45–52. [Вирва, О. Є., & Головаха, М. Л. (2020). Сучасні підходи до кісткової пластики в травматології та ортопедії. Ортопедія, травматологія і протезування, 4, 45–52].

Yakovenko, L. M. et al. (2022). Peculiarities of jaw bone tissue regeneration during dental implantation. Journal of Dentistry, 2, 112–120. [Яковенко, Л. М. та ін. (2022). Особливості регенерації кісткової тканини щелеп при дентальній імплантації. Вісник стоматології, 2, 112–120].

Prysiazhniuk, O. et al. (2025). War-related maxillofacial injuries in Ukraine: a retrospective multicenter study. Arc. Craniofac. Surg., 26(2), 51–58. DOI: https://doi.org/10.7181/acfs.2024.0074.

Fillingham, Y., & Jacobs, J. (2016). Bone grafts and their substitutes. Bone Joint J, 98-B(1), 6–9. DOI: https://doi.org/10.1302/0301-620X.98B.36350.

Meara, J. G., Leather, A. J. M., Hagander, L. et al. (2015). Global Surgery 2030: evidence and solutions for achieving health, welfare, and economic development. The Lancet, 386(9993), 569–624. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(15)60160-X.

Dobrovolska, O. V. (2019). Comparative characteristics of osteoplastic materials of domestic production. Implantology. Periodontology. Osteology, 3, 56–64. [Добровольська, О. В. (2019). Порівняльна характеристика остеопластичних матеріалів вітчизняного виробництва. Імплантологія. Пародонтологія. Остеологія, 3, 56–64].

Wang, W., & Yeung, K. W. K. (2017). Bone grafts and biomaterials substitutes for bone defect repair: A review. Bioactive Materials, 2(4), 224–247. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2017.05.007.

Elgali, I., Omar, O., Dahlin, C., & Thomsen, P. (2017). Guided bone regeneration: materials and biological mechanisms revisited. Eur. J. Oral Sci., 125(5), 315–337. DOI: https://doi.org/10.1111/eos.12364.

Sheikh, Z., Sima, C., & Glogauer, M. (2015). Bone replacement materials and techniques. Materials, 8(6), 2953–2993. DOI: https://doi.org/10.3390/ma8062953.

Chiapasco, M., & Casentini, P. (2018). Horizontal bone-augmentation procedures in implant dentistry. Periodontology 2000, 77(1), 213–240. DOI: https://doi.org/10.1111/prd.12219.

Buser, D., Chappuis, V., Bornstein, M. M., et al. (2013). Long-term stability of contour augmentation with early implant placement following single tooth extraction in the esthetic zone: a prospective, cross-sectional study in 41 patients with a 5- to 9-year follow-up. J. Periodontol., 84(11), 1517–1527. DOI: https://doi.org/10.1902/jop.2013.120635.

Jensen, S. S., & Terheyden, H. (2009). Bone augmentation procedures in localized defects in the alveolar ridge: clinical results with different bone grafts and bone-substitute materials. Int. J. Oral Maxillofac. Implants, 24, 218–236. PMID: 19885447.

Zhang, J., Li, S., He, H., et al. (2024). Clinical guidelines for indications, techniques, and complications of autogenous bone grafting. Chin. Med. J., 137(1), 5–7. DOI: https://doi.org/10.1097/CM9.0000000000002691.

Dobrovolska, O.V., & Yakovenko, L.M. (2023). Domestic biomaterials for bone grafting: economic and clinical aspects. Implantology, 1, 34–42. [Добровольська, О. В., & Яковенко, Л. М. (2023). Вітчизняні біоматеріали для кісткової пластики: економічні та клінічні аспекти. Імплантологія, 1, 34–42].

Naini, A.Y., Kobravi, S., Jafari, A., et al. (2024). Comparing the effects of Bone+B® xenograft and InterOss® xenograft bone material on rabbit calvaria bone defect regeneration. Clin. Exp. Dent. Res., 10(3), e875. DOI: https://doi.org/10.1002/cre2.875.

Amid, R., Kadkhodazadeh, M., Kheiri, A., Esfandiari, S. (2024). Comparison of the healing process of xenografts with three different sources in critical-size bone defects: An in vivo study. J. Adv. Periodontol. Implant. Dent., 16(1), 22–29. DOI: https://doi.org/10.34172/japid.2024.004.

Łuczak, J. W., Palusińska, M., Matak, D., et al. (2024). The Future of Bone Repair: Emerging Technologies and Biomaterials in Bone Regeneration. Int. J. Mol. Sci., 25(23), e12766. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms252312766.

Bohner, M., Santoni, B.L.G., & Döbelin, N. (2020). β-tricalcium phosphate for bone substitution: Synthesis and properties. Acta Biomaterialia, 113, 23–41. DOI: https://doi.org/10.1016/j.actbio.2020.06.022.

Valencia-Llano, C.H., López-Tenorio, D., & Grande-Tovar, C.D. (2022). Biocompatibility assessment of two commercial bone xenografts by in vitro and in vivo methods. Polymers, 14(13), e2672. DOI: https://doi.org/10.3390/polym14132672.

Aleynik, D. Ya., Zhivtscov, O. P., Yudin, V. V., et al. (2024). Specifics of Porous Polymer and Xenogeneic Matrices and of Bone Tissue Regeneration Related to Their Implantation into an Experimental Rabbit Defect. Polymers, 16(8), e1165. DOI: https://doi.org/10.3390/polym16081165.

Hesaraki, S., Saba, G., & Shahrezaee, M., et al. (2024). Reinforcing β-tricalcium phosphate scaffolds for potential applications in bone tissue engineering. Scientific Rep., 14, e19055. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-68419-2.

Wüster, J., Neckel, N., Sterzik, F., et al. (2024). Effect of synthetic hydroxyapatite-based bone grafting material compared to established bone substitute materials on regeneration of critical-size bone defects in ovine scapula. Regenerative Biomaterials, 11, rbae041. DOI: https://doi.org/10.1093/rb/rbae041.

Schlund, M., Depeyre, A., Ranganath, S.K., et al. (2022). Rabbit calvarial and mandibular critical-sized bone defects as an experimental model for the evaluation of craniofacial bone tissue regeneration. J. Stomatol. Oral Maxillofac. Surg., 123(6), 601–609. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jormas.2021.12.001.

Ranganath, S. K., Schlund, M., Delattre, J., et al. (2022). Bilateral double site (calvarial and mandibular) critical-size bone defect model in rabbits for evaluation of craniofacial bone tissue engineering constructs. Mater. Today Bio., 14, 100267. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2022.100267.

Zuhr O., Rebele, S.F., Cheung, S.L., et al. (2018). Surgery without papilla incision: tunneling flap procedures in plastic periodontal and implant surgery. Periodontology 2000, 77(1), 213–240. DOI: https://doi.org/10.1111/prd.12214.

Monir, A., Mukaibo, T., Abd El-Aal, A. B. M., et al. (2021). Local administration of HMGB-1 promotes bone regeneration on the critical-sized mandibular defects in rabbits. Scientific Rep., 11(1), 8930. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-88195-7.

Daneshi, S. S., Tayebi, L., Talaei-Khozani, T., et al. (2024). Reconstructing Critical-Sized Mandibular Defects in a Rabbit Model: Enhancing Angiogenesis and Facilitating Bone Regeneration via a Cell-Loaded 3D-Printed Hydrogel-Ceramic Scaffold Application. ACS Biomater. Sci. Eng., 10(5), 3316–3330. DOI: https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.4c00580.

Dulnik, J., Jeznach, O., & Sajkiewicz, P. (2022). A Comparative Study of Three Approaches to Fibre’s Surface Functionalization. J. Funct. Biomater., 13(4), 272. DOI: https://doi.org/10.3390/jfb13040272.

Carlisle, P. L., Guda, T., Silliman, D. T., et al. (2019). Are critical size bone notch defects possible in the rabbit mandible? J. Korean Assoc. Oral Maxillofac. Surg., 45(2), 97–107. DOI: https://doi.org/10.5125/jkaoms.2019.45.2.97.

Saulacic, N., Fujioka-Kobayashi, M., Kimura Y., et al. (2021). The effect of synthetic bone graft substitutes on bone formation in rabbit calvarial defects. J. Mater. Sc.: Materials in Medicine, 32(2), 15. DOI: https://doi.org/10.1007/s10856-020-06483-6.

Ou, K.-L., Hou, P.-J., Huang, B.-H., et al. (2020). Bone Healing and Regeneration Potential in Rabbit Cortical Defects Using an Innovative Bioceramics Bone Graft Substitute. Appl. Sci., 10(18), 6239. DOI: https://doi.org/10.3390/app10186239.

Li, Z., & Li, Z.-B. (2005). Repair of mandible defect with tissue engineering bone in rabbits. ANZ J. Surg., 75(11), 1017–1021. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1445-2197.2005.03586.x.

Abushama, A. A., Alim, N., AlTuraiki, A. M., et al. (2025). Comparison of xenograft and allograft bone graft for oral and maxillofacial surgical preparation prior to dental implantation: A systematic review. F1000Res., 14, 718. DOI: https://doi.org/10.12688/f1000research.163924.1.