Environmental Scanning Electron Microscopy and image analysis techniques in biocompatibility investigations of hydroxy apatite of pig origin

• Autorzy: Janus A. M. , Wojnar L. , Brzezińska-Miecznik J.

Warianty tytułu

PL

Techniki skaningowej mikroskopii elektronowej ze zmienną próżnią oraz analizy obrazu w badaniach biokompatybilności hydroksyapatytu pochodzenia wieprzowego

• Konferencja: STERMAT 2008 : VIII International Conference on Stereology and Image Analysis in Materials Sciences (VIII ; 02-06.09.2008 ; Zakopane, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hydroxyapatite (HAp - Ca0(PO4)6(OH)2) is a well known biomateriał. Various HAp biomaterials (synthetic as well as of natural origin) are commercially available. HAp of pig origin is not commercially available yet. This paper describes application of Environmental Scanning Electron Microscopy (E-SEM) and image analysis techniques in vitro biocompatibility investigations of HAp of pig origin. Biocompatibility of two HAp materials of pig origin was tested, pure HAp and HAp with the addition of carbon. In vitro biocompatibility investigations were based on growth of CAL-72 cell line on surface of HAp plates. E-SEM micrographs of CAL-72 cells on surface of HAp specimens are shown. Examinations of E-SEM micrographs suggested that formation of cell colonies was more intensive on surface of HAp with added carbon. Computer assisted image analysis was performed in order to quantify the growth of CAL-72 cells. Its results showed that HAp with added carbon exhibited two-fold better performance in growth of CAL-72 cell lines than pure HAp.

PL

Hydroksyaparyt (HAp - Ca10(PO4)6(OH)2) jest dobrze znanym biomateriałem. Różne biomateriały hydroksyapatytowe są dostępne na rynku (pochodzenia naturalnego jak i syntetyczne). HAp pochodzenia wieprzowego nie jest dostępny na rynku. Niniejszy artykuł opisuje zastosowanie skaningowej mikroskopii elektronowej ze zmienną próżnią (E-SEM) w badaniach biokompatybilności HAp pochodzenia wieprzowego. Badano biokompatybilność dwóch materiałów HAp pochodzenia wieprzowego, czystego HAp i HAp z dodatkiem węgla. Badania in vitro były oparte o hodowlę komórek CAL-72 na powierzchni krążków z HAp. Przedstawiono mikrofotografie E-SEM komórek CAL-72 na powierzchni HAp. Obserwacje mikrofotografii E-SEM sugerowały, iż tworzenie kolonii komórek CAL-72 było intensywniejsze na powierzchni HAp z dodatkiem węgla. W celu ilościowego opisania wzrostu komórek na powierzchni HAp przeprowadzono wspomaganą komputerowo analizę obrazu. Jej wyniki pokazały, że HAp z dodatkiem węgla wykazuje dwa razy większą aktywność w hodowli komórek CAL-72 niż czysty HAp.

Słowa kluczowe

PL

hydroksyapatyt; zastosowanie skaningowe mikroskopii elektronowej ze zmienną próżnią; badanie biokompatybilności HAp pochodzenia wieprzowego

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 4
• Strony: 451--453
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys, tab.

Twórcy

autor

Janus A. M.

autor

Wojnar L.

autor

Brzezińska-Miecznik J.

• Polish Academy of Sciences, Institute of Metallurgy and Materials Science, Kraków,

Bibliografia

• [1] Bucholz R. W., Carlton A., Holmes R. E.: Hydroxyapatite and tricalcium phosphate bone graft substitutes. Orthop Clin North Am 18 (1987) 323- 334.
• [2] Hill P. A.: Bone remodeling. Br J Orthod 25 (1998) 101-107.
• [3] Martin R. B.: Bone as a ceramic composite material. Mater Sci Forum 293 (1999) 5-16.
• [4] Nunes C. R., Simske S. J., Sachdeva R., Wolford L. M.: Long term ingrowth and appositions of porous hydroxyapatite implants. J Biomem Mater Res 36 (1997) 560-563.
• [5] Heise, Osborn J. F., Duwe F.: Hydroxyapatite ceramic as a bone substitute. Int Orthop 14 (1990) 329-338.
• [6] De Groot K.: Bioceramics consisting calcium phosphate salts. Biomaterials 1 (1980) 47-50.
• [7] Cerroni L., Filocamo R., Fabbri M., Piconi C., Caropresso S., Condo S. G.: Growth of osteoblast like cells on porous hydroxyapatite ceramics: an in vitro study. Biomol Eng 19 (2002) 119-124.
• [8] Haberko K. et al.: Natural hydroxyapatite—its behaviour during heat treatment, J Eur Ceram Soc 26 (2006) 537-542.
• [9] Janus A. M., Faryna M., Haberko K., Rakowska A., Panz T.: Chemical and microstructural characterization of natural hydroxyapatite derived from pig bones. Microchim Acta, published Online FirstTM on 29 October 2007.