A különböző anyagú fém implantátumok által előidézett galvánáram csontosodásra kifejtett hatásának vizsgálata
Title in English
Investigation of the effect of galvanic current generated by different metal implants for the ossification
Keywords in Hungarian
galvánáram, csontosodás, csontgyógyulás
Keywords in English
galvanic current, ossification, bone healing
Discipline
Haematology, immunology, thrombosis, infectious diseases (Council of Medical and Biological Sciences)
80 %
Ortelius classification: Surgery
Solid-state Physics (Council of Physical Sciences)
20 %
Ortelius classification: Solid state physics
Panel
Clinical Medicine
Department or equivalent
Department of Orthopedic Surgery and Traumatology (University of Debrecen)
Participants
Bazsó, Tamás Csámer, Loránd Daróczi, Lajos Deák, Ádám Harasztosi, Lajos Harasztosi, Petra Hegedűs, Csaba Manó, Sándor Németh, Norbert Szalóki, Melinda Tóth, Ferenc Vágó, Judit Zákány, Róza
Starting date
2017-09-01
Closing date
2023-03-31
Funding (in million HUF)
42.499
FTE (full time equivalent)
12.42
state
running project
Final report
Results in Hungarian
A kísérletek igazolták, hogy a csontba beültetett fém implantátumok között elektromos feszültség jön létre. Az implantátumok között létrejövő feszültség időben változik. A kialakuló feszültség görbék jellege minden alkalmazott fémpár esetén hasonló volt.
A létrehozott csontdefektus gyógyulását CT vizsgálattal elemezve a reziduális defektus mérete közel hasonló volt minden alkalmazott fémpár esetében.
A szövettani vizsgálatok szerint a csont gyógyulása során képződő csontszövet Au-SS fémpár esetén áll a legközelebb a kontroll fiziológiás csontszövethez. Ti-SS és Pt-SS fémpárok esetében a vastag kollagén képződés emelkedése volt megfigyelhető. Pt-SS kombinációnál nem találtunk morfológiai eltérést, Ti-SS fémpár esetén intenzív callusképződés volt megfigyelhető. Ezek szerint a csontba beültetett fémek minősége befolyással bír a képződő kollagén minőségére és mennyiségére.
Az ALPL, RUNX2, SP7 géneket vizsgálva azt találtuk, hogy bármely fémkombináció beültetése esetén csökken a génexpresszió mértéke a kontrollhoz képest.
Összegezve, a rozsdamentes acél (SS) implantátumokat bármilyen, a kísérletben alkalmazott fémmel kombinálva nem tapasztaltunk negatív hatást a csontgyógyulásra, sőt arany és platina implantátumokkal együttesen használva felmerül bizonyos kedvező hatás is. A kialakuló potenciálkülönbség tehát nem befolyásolja károsan a csont gyógyulását, sőt egyes esetekben pozitív hatás is érzékelhető.
Results in English
Experiments have shown that an electrical voltage is created between metal implants implanted in bone. The voltage between the implants varies over time. The nature of the resulting voltage curves was similar for all metal pairs used.
When the healing of the created bone defect was analysed by CT scan, the size of the residual defect was almost similar for all metal pairs used.
Histopathological examination showed that the bone tissue formed during bone healing was closest to control physiological bone tissue in the case of Au-SS metal pairs. An increase in thick collagen formation was observed in Ti-SS and Pt-SS metal pairs. No morphological differences were found in the Pt-SS combination, whereas intense callus formation was observed in Ti-SS metallic pairs. These results suggest that the quality of the metal implanted in the bone influences the quality and quantity of collagen formed.
By examining the ALPL, RUNX2, SP7 genes, we found that the gene expression level was reduced when any combination of metals was implanted compared to the control.
In conclusion, no negative effects on bone healing were observed when stainless steel (SS) implants were combined with any of the metals used in the experiment, and some beneficial effects were also observed when used in combination with gold and platinum implants. Thus, the potential difference that is created does not adversely affect bone healing and in some cases a positive effect is observed.
Tamás Harasztosi, Tamás Bazsó, Rebeka Kiss, Zoltán Csernátony, Petra Harasztosi, Lajos Daróczi, Lajos Harasztosi: Development and application of a wireless, in body data acquisition system for observation of experimental rabbit’s bone healing, The 46th International Spring Seminar On Electronics Technology (megjelenés 2023. május 14-én), 2023
Bazsó Tamás, Szabó János, Harasztosi Petra, Csernátony Zoltán: A különböző anyagú fém implantátumok által előidézett galvánáram csontgyógyulásra kifejtett hatásának vizsgálata, A Magyar Ortopéd Társaság és a Magyar Traumatológus Társaság 2022. évi Közös Kongresszusa, 2022
