Eksperimentai su gyvūnais įrodė, kad šis metodas žymiai pagreitina kaulo ir implanto integraciją, todėl suliejimo greitis padidėja dvigubai.
Kelvin Yeung Wai-kwok
Kai implantas įvedamas į kūną, jis sukelia sudėtingą reakciją, vadinamą svetimkūnio reakcija (FBR). Šis sudėtingas procesas apima įvairius ląstelių ir molekulinius įvykius, kurie lemia kaulų ir implantų integracijos efektyvumą. Makrofagai, kurie atlieka pagrindinį vaidmenį FBR, yra vienos iš pirmųjų imuninių ląstelių, kurios reaguoja ir inicijuoja grandininę reakciją, kuri yra labai svarbi kaulų ir implantų integracijai. Įdėjus šios imuninės ląstelės suaktyvėja ir sukelia ūminį uždegiminį atsaką, išskirdamos priešuždegiminius citokinus, tokius kaip naviko nekrozės faktorius-alfa, kad palengvintų mezenchiminių kamieninių ląstelių (MSC) įdarbinimą ir inicijuotų kaulų regeneracijos procesą.
Šis uždegiminis procesas prasideda iškart po implantacijos ir pasiekia piką per dieną ar dvi. Tačiau tuo atveju, kai dėl lokalios patologinės būklės pažeidžiama šeimininko imuninės sistemos savireguliacija, uždegimo šuolis gali būti laiku nesureguliuotas ir peraugti į lėtinį uždegimą. Tai gali sukelti daugybę komplikacijų, įskaitant pluoštinių kapsulių susidarymą, kaulų rezorbciją, fermentinį implantų skaidymą arba vėlavimą integruotis, o tai galiausiai gali sukelti implanto gedimą. Nerimą kelia tai, kad daugiau nei 10 % implantų gedimų yra susiję su implanto atsipalaidavimu. Todėl labai svarbu atkurti subalansuotą aplinką tarp kaulo ir implanto, ypač po pradinės uždegimo fazės, siekiant išvengti ilgalaikio uždegimo ir užtikrinti sėkmingą implanto integraciją.
Ortopediniai implantai paprastai yra padengti titano dioksidu (TiO2), kuris nėra toksiškas kaulų ląstelėms ir bakterijoms, tačiau turi ribotą reakciją į NIR. Žinomas dėl savo gebėjimo prasiskverbti į biologinius audinius, NIR plačiai naudojamas antibakteriniam ir vėžio gydymui. Šiame tyrime mokslininkų grupė panaudojo hidroksiapatitą (HA), pagrindinį kaulų ir dantų komponentą, kad sukurtų jaudinamą paviršių, reaguojantį į fotosrovę. Ši nauja danga, veikiama NIR, generuoja fotoelektrinius signalus, kurie greitai sumažina ūminį uždegimą ir aktyviai reguliuoja makrofagų diferenciaciją, sukurdami naudingą imuninę aplinką, pritaikytą paciento būklei, kad būtų skatinama kaulų ir implantų integracija. Šis reguliavimas skatina mezenchiminių kamieninių ląstelių įdarbinimą kaulams formuoti, galiausiai pagreitina kaulo ir implanto integraciją, todėl implantai tampa saugesni.
