Формирование антибактериальных, противовоспалительных покрытий на титановых и магниевых сплавах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Надараиа Мария Алексеевна

• Надараиа Мария Алексеевна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Надараиа Мария Алексеевна

Введение

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Патогенез и этиология заболеваний скелета

1.1.1 Травматические переломы

1.1.2 Остеопороз

1.1.3 Остеоартрит и Ревматоидный артрит

1.2 Полидофамин как биоактивный компонент для создания имплантационных материалов

1.2.1 Биохимия дофамина

1.2.2 Полимеризованный дофамин и его биологические свойства

1.3 Менахинон-7 и его биологические свойства

1.4 Антирезорбтивные препараты

1.5 Новые аспекты применения ванкомицина в клинической практике

1.6 Проблемы применения металлических имплантатов

1.7 Плазменное электролитическое оксидирование

1.8 Результаты анализа литературных данных и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика материалов. Подготовка образцов

2.2 Синтез гибридных слоев

2.3 Изучение физико-химических свойств полученных покрытий

2.3.1 Состав полученных покрытий

2.3.2 Морфология и элементный состав полученных покрытий

2.3.3 Исследование коррозионных свойств полученных материалов

2.3.4 Исследование механических свойств полученных материалов

2.3.5 Исследование смачиваемости поверхности полученных материалов

2.4 Биоактивные свойства гибридных слоев

2.4.1 Анализ антибактериальных свойств

2.4.2 Остеоиндуктивное действие внедряемых биоактивных веществ

2.4.3 Исследование цитотоксичности и противовоспалительных свойств биоактивных соединений in vitro

2.4.4 Исследование цитотоксичности и противовоспалительных свойств гибридных слоев in vitro

2.4.5 Исследование цитотоксичности и противовоспалительных свойств гибридных слоев in vivo

ГЛАВА 3 СОСТАВ И СВОЙСТВА ГИБРИДНЫХ СЛОЕВ НА МАГНИЕВЫХ И ТИТАНОВЫХ МАТЕРИАЛАХ

3.1 Физико-химические свойства гибридных покрытий

3.1.1 Состав и структура гибридных покрытий

3.1.2 Морфология и элементный состав полученных материалов

3.1.3 Антикоррозионные и механические свойства гибридных покрытий

3.1.3.1 Электрохимические свойства магниевых материалов с различными видами поверхностной обработки

3.1.3.2 Электрохимические свойства титановых материалов с различными видами поверхностной обработки

3.1.3.3 Механические свойства гибридных покрытий

3.1.4 Смачиваемость поверхности гибридных покрытий

3.2 Биоактивные свойства полученных материалов

3.2.1 Антибактериальные свойства гибридных покрытий

3.2.1.1 Изучение процесса релиза ванкомицина из гибридного слоя

3.2.1.2 Антибактериальные тесты

3.2.2 Остеоиндуктивное действие внедряемых биоактивных веществ

3.2.3 Цитотоксичность и противовоспалительная активность внедряемых биоактивных веществ

3.2.4 Исследование итотоксичности и противовоспалительных свойств гибридных слоев in vitro

3.2.5 Исследование итотоксичности и противовоспалительных свойств гибридных слоев in vivo

Заключение

Список сокращений и обозначений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование антибактериальных, противовоспалительных покрытий на титановых и магниевых сплавах»

Введение

В настоящее время существует огромная потребность в имплантационных материалах нового поколения, обладающих свойствами, ускоряющими интеграцию в ткани пациента, а также улучшенными механическими и коррозионными характеристиками. Востребованность таких технологий связана с реабилитацией после бытовых травм, а также с необходимостью восстановления военнослужащих, получивших ранения при исполнении воинского долга. В современной хирургии и ортопедии наиболее часто применяющимся материалом для изготовления имплантатов для замещения костей, суставов, а также остеосинтеза являются титан и его сплавы. Несмотря на множество достоинств, таких как биоинертность, прочность и относительно высокая устойчивость в коррозионно-активных средах, данные материалы не способны ускорить заживление, предотвратить развитие воспаления и инфицирование прилежащих тканей. Более того, ввиду разницы значений модуля упругости кости и имплантата на основе титана нередко возникает травматическое повреждение кости при нагрузке вследствие эффекта экранирования напряжений. В совокупности, это приводит к негативным последствиям в виде отторжения имплантата и необходимости ревизионной операции, что требует существенных дополнительных затрат и увеличивает сроки реабилитации пациентов.

Перспективными направлениями для решения вышеуказанных проблем являются как разработка новых методов поверхностной обработки уже существующих имплантационных материалов, направленных на биофункционализацию и придание изделиям желаемых биоактивных свойств, так и создание новых биорезорбируемых материалов, разрушение которых в организме пациентов сопряжено с замещением на собственную ткань. Магний и его сплавы являются перспективными материалами для изготовления биодеградируемых имплантатов для остеосинтеза, так как значения модуля упругости данных материалов близки к таковым для человеческой костной ткани. Также ионы магния, выделяющиеся из материала при растворении имплантата, требуются для многих биохимических процессов и оказывают противовоспалительный эффект. Однако применение данных материалов ограничено вследствие слишком быстрой коррозии и низкой износостойкости, что приводит к быстрой утрате желаемых механических

характеристик, а также выделению водорода, повреждающего прилегающие к имплантату ткани, что, несомненно, является существенным недостатком.

Улучшить коррозионную стойкость, механические свойства, а также интеграцию имплантата в ткань возможно путем модификации свойств поверхности изделия, в том числе методом плазменного электролитического оксидирования (ПЭО). Метод позволяет формировать на поверхности вентильных металлов и сплавов, к которым относятся титан и магний, прочный керамикоподобный слой, состоящий из оксидов подложки и компонентов электролита, к примеру, фосфатов кальция. В поры такого покрытия могут быть внедрены различные биоактивные вещества, такие как антибиотики, противовоспалительные препараты или остеоиндукторы. В настоящий момент данное направление стремительно развивается во всем мире, так как не требует существенных затрат на реактивы и оборудование, позволяет обрабатывать изделия разной формы и размера в один этап. Несомненным преимуществом является также и то, что ПЭО-процесс минимально влияет на окружающую среду. В данной работе в поры сформированного методом ПЭО покрытия внедряли такой биоактивный комопнент, как менахинон-7, так как данная изоформа витамина К2 является перспективным противовоспалительным, остеоиндуктивным веществом, является гидрофобной, что обеспечивает более длительное действие в зоне имплантации.

Однако ПЭО-слой не способен к длительному удержанию водорастворимых препаратов для пролонгированного эффекта. С целью придания данного свойства необходима дополнительная модификация. Многие желаемые биоактивные соединения обладают негативными побочными эффектами при системном действии или в больших концентрациях. К примеру, бисфосфонаты, к которым относится золедронат, имеют низкую биодоступность и при системном применении могут провоцировать развитие гипокальциемии. При этом данный класс препаратов обладает уникальными свойствами, а именно, снижает костную резорбцию, благодаря чему активно применяется в терапии остеопороза. Локальное применение, например, золедроната может устранить вероятность развития нежелательных системных эффектов с сохранением всех положительных свойств. Также целесообразна обработка имплантата антибактериальными препаратами для предотвращения формирования биопленки и инфицирования прилежащих тканей.

Особенного внимания в качестве такого антибиотика заслуживает ванкомицин вследствие широкого спектра действия и крайне низкой местной токсичности в отношении эукариотических клеток.

Наиболее часто и эффективно для пролонгирования действия различных терапевтических агентов применяются биополимеры, к примеру, ПЛГА (поли-Б,Ь-лактид-ко-гликолид). Тем не менее, при растворении многие из них могут менять рН среды вокруг имплантата, что, вероятно, влияет как на прилегающие ткани, так и на эффективность высвобождающихся препаратов. Перспективным веществом для модификации имплантатов является полидофамин (ПДА). Данный биополимер обладает выраженными адгезионными свойствами, формирует тонкую пленку на поверхности обрабатываемого изделия и способен связывать широкий спектр органических соединений, не является токсичным и обладает множеством эффектов, благодаря которым ПДА исследуется не только в качестве линкерного вещества, но и диагностического агента.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки современных эффективных способов создания материалов для имплантатов с антибактериальным, противовоспалительным действием для снижения вероятности послеоперационных осложнений и расширения области применения используемых в работе сплавов.

Степень разработанности темы исследования

В последнее время активно исследуется возможность создания имплантационных материалов, обладающих механическими, антикоррозионными, биоактивными характеристиками, позволяющими снизить вероятность отторжения имплантата и устранить необходимость ревизионной операции. Особенно мноогобещающим направлением является разработка биорезорбируемых материалов, деградация которых сопряжена с регенерацией тканей. Свойством биодеградации, а также модулем упругости, наиболее близким к человеческой кости, обладают магний и магниевые сплавы, демонстрирующие высокую биосовместимость, но в то же время низкую коррозионную стойкость. Титан, повсеместно применяемый в качестве имплантатов, без дополнительной функционализации не обладает желаемыми эффектами. Перспективным методом создания защитных имплантационных покрытий на вентильных металлах является

плазменное электролитическое оксидирование, и на данный момент возможность адаптировать эту технологию для производства имплантатов исследуется по всему миру. Однако метод ПЭО не защищает имплантат от инфицирования, а также не снижает риск отторжения имплантата вследствие воспалительной реакции. Как следствие, требуется дополнительная модификация поверхности имплантата, и подобные исследования не столь многочисленны. Анализ литературных источников показал, что при наличии большого количества публикаций, посвященных проблеме формирования защитных покрытий на имплантатах, крайне мало исследований, посвещенных применению биоактивных компонентов с целью модификации ПЭО-слоев для улучшения остеоинтеграции. Применение таких материалов позволило бы не только повысить эксплуатационные характеристики имплантационных изделий, но и ускорить реабилитацию пациентов.

В связи с вышеизложенным, целью данной работы является разработка антибактериальных и противовоспалительных кальций-фосфатных покрытий на титановых и магниевых сплавах, формируемых методом плазменного электролитического оксидирования с последующей модификацией менахиноном-7, золедронатом, полидофамином и антибиотиком ванкомицином.

Такие многофункциональные покрытия призваны снизить риск отторжения имплантатов за счет подавления бактериальной инфекции и воспалительной реакции, а также ускорить процесс остеоинтеграции и послеоперационной реабилитации пациентов.

Для реализации данной цели в работе необходимо решить следующие научные задачи:

1. на основе анализа теоретических предпосылок и полученных экспериментальных результатов сформировать антибактериальные, противовоспалительные кальций-фосфатные слои на магниевом сплаве МА8 и титановом сплаве ВТ6 методом плазменного электролитического оксидирования с последующей импрегнацией покрытий раствором менахинона-7 и синтезом ПДА-пленки с ванкомицином и золедронатом;

2. исследовать и научно обосновать антикоррозионные, адгезионные свойства, износостойкость полученных материалов;

3. исследовать влияние процессов модификации поверхности на смачиваемость и установить закономерности между поверхностной энергией, химическим составом и биологической активностью материала;

4. дать комплексную оценку биоактивности полученных материалов, включающую исследование контролируемого высвобождения ванкомицина с обоснованием его антибактериальной эффективности, изучение in vitro цитосовместимости и иммуномодулирующих свойств, а также сравнительный анализ остеоиндуктивного потенциала покрытий в зависимости от внедренных биоактивных компонентов.

Научная новизна

- Впервые разработан способ формирования антибактериальных, противовоспалительных кальций-фосфатных ПЭО-слоев на магниевом сплаве МА8 и титановом сплаве ВТ6, содержащих менахинон-7, полидофамин, ванкомицин и золедронат.

- Научно обоснованы выявленные закономерности влияния морфолого-структурных характеристик покрытий на их функциональные свойства, включая коррозионную стойкость и биоактивность.

Теоретическая значимость работы. Результаты работы вносят вклад в развитие теории поверхностной модификации металлических биоматериалов, устанавливая новые закономерности влияния комплексной обработки методом ПЭО с биоактивными соединениями на функциональные характеристики имплантатов. Полученные данные расширяют понимание взаимосвязей "состав-структура-свойства" для многофункциональных покрытий, что имеет важное значение для материаловедения и медицинской инженерии.

Практическая значимость работы.

Важность поставленной цели определяется ее научно-практической значимостью: формирование биоактивных покрытий с остеиндуктивными и противовоспалительными свойствами на титановых и магниевых сплавах существенно улучшит ситуацию на российском рынке имплантатов. Разработаны научно-обоснованные, оригинальные подходы к модификации имплантационных материалов. Приоритет подтверждён патентом Российской Федерации. Работа направлена на решение задач трех Национальных проектов России: «Новые

материалы и химия», «Продолжительная и активная жизнь», «Технологии здоровья», что в совокупности подразумевает её развитие с целью создания готового продукта.

Методология и методы исследования. В диссертационной работе использовались современные методы исследования поверхности и структуры свойств материалов и внедряемых соединений, в том числе рентгенофазовый анализ, рентгенофлуоресцентный анализ, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рамановская спектроскопия, инфракрасная спектроскопия, сканирующая электронная микроскопия, метод сканирующего ионного пучка, энергодисперсионный анализ, профилометрия. Для изучения антикоррозионных характеристик применялся метод потенциодинамической поляризации, электрохимическая импедансная спектроскопия, волюмометрия. С целью исследования механических характеристик покрытий применялись методы динамической ультрамикротвердометрии, проведения трибологических испытаний. Также были задействованы методы оценки смачиваемости поверхности. Для синтеза покрытий применялся метод плазменного электролитического оксидирования, импрегнация раствора при помощи вакуума, полимеризация дофамина в щелочных условиях. Релиз антибиотика из покрытий исследовался методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. С целью изучения биоактивных свойств применялся метод прямого контакта образцов с бактериальной культурой, сканирующая электронная микроскопия, различные методы окрашивания клеточных культур, к примеру, ализариновым красным, тетразолиевым красителем и различными антителами, вестерн блот, гистологические исследования.

Основные положения, выносимые на защиту:

- способ формирования антибактериальных, противовоспалительных покрытий на магниевом и титановом сплаве с использованием менахинона-7, полидофамина, ванкомицина и золедроната;

- закономерности влияния комплексной модификации поверхности ПЭО-покрытия на сплавах титана и магния различными биоактивными соединениями (полидофамином, менахиноном-7, ванкомицином, золедронатом) на противовоспалительные, антибактериальные свойства, биосовместимость, морфологию, электрохимические, механические свойства и смачиваемость поверхности;

- экспериментально подтверждённые и теоретически обоснованные закономерности проявления биоактивности в гибридных покрытиях на поверхности магниевых и титановых имплантационных изделий.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов работы обеспечена применением аттестованных измерительных приборов и апробированных методик, использованием взаимодополняющих методов исследования, соблюдением принципа комплексного подхода при анализе и интерпретации экспериментальных данных, воспроизводимостью результатов, применением статистических методов оценки погрешностей при обработке данных экспериментов.

Результаты настоящего исследования прошли апробацию на Международной научно-технической молодежной конференции «Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения» (Томск, Россия, 2022-2023), Первой научно-практической Школе-Конференции Института наук о жизни и биомедицины (Владивосток, Россия, 2022), IV форуме молодых учёных «Будущее биомедицины» (Владивосток, Россия, 2023), VI Национальном конгрессе по регенеративной медицине (Санкт-Петербург, Россия, 2024), 6-й Российской конференции по медицинской химии «МедХим» (Нижний Новгород, Россия, 2024), XIII научной сессии-конкурсе молодых ученых института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук, посвященной 300-летию Российской академии наук (Владивосток, Россия, 2024), VIII Сеченовском Международном биомедицинском саммите: научно-технологическая кооперация в медицинской отрасли (Москва, Россия, 2024).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 18 работ, в том числе 7 статей в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК, 10 материалов конференций, 1 патент РФ.

Личный вклад автора. Автор проанализировал литературные данные по теме исследования, провел основную часть экспериментов, выполнил обработку и анализ экспериментальных данных, участвовал в обсуждении полученных результатов и написании научных статей, материалов конференций, оформлении патента, выступал с устными докладами на конференциях.

Соответствие паспорту научной специальности. Диссертация соответствует паспорту специальности 2.6.17. Материаловедение в пунктах: 4 («Разработка физико-химических и физико-механических процессов формирования новых металлических, неметаллических и композиционных материалов, обладающих уникальными функциональными, физико-механическими, биомедицинскими, эксплуатационными и технологическими свойствами, оптимальной себестоимостью и экологической чистотой»), 11 («Разработка функциональных покрытий различного назначения и методов управления их свойствами и качеством»), 15 («Разработка процессов получения новых металлических, неметаллических и композиционных материалов биомедицинского назначения, установление закономерностей влияния состава, структуры, технологии получения, а также эксплуатационных и других факторов на свойства биомедицинских изделий»).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы. Содержание диссертации изложено на 170 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, 61 рисунок. Список литературы включает 206 наименований.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Патогенез и этиология заболеваний скелета

С увеличением продолжительности жизни и старением населения операции для коррекции ортопедических дефектов получают широкое распространение во всем мире [1]. Примерно каждый третий человек страдает хроническими заболеваниями опорно-двигательного аппарата [1]. Распространенность таких заболеваний и связанных с ними посещений больниц превышают данный показатель для заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем [1]. Согласно заявлению министра здравоохранения Российской Федерации Михаила Альбертовича Мурашко, за последние годы травматология и ортопедия существенно преобразились: вырос уровень хирургических операций и улучшилось техническое оснащение [2]. Численность специалистов в данной области увеличилась и сейчас составляет 13 000, а количество пролеченных пациентов за последние три года возросло на 23% [2]. Рост этих показателей, несомненно, связан с возросшей потребностью в хирургических вмешательствах, включая сложные реконструктивные операции. Эта потребность обусловлена как бытовым травматизмом среди населения, так и необходимостью реабилитации военнослужащих, получивших травмы при исполнении долга.

Современная терапия использует прямой подход к лечению проблем опорно-двигательного аппарата, включающий серию тестов и сканирований для определения причины с последующей диагностикой [1]. Незначительные травмы лечат назначением обезболивающих пероральных препаратов и иммобилизацией пораженного участка при помощи повязок, костных пластин или винтов [1]. Дальнейшее лечение включает физиотерапию для укрепления окружающих мышц и ускорения процесса заживления [1]. Более сложные травмы требуют ортопедических операций с применением имплантатов, к примеру, тотальной замены сустава с последующим введением стероидов и болеутоляющих средств для облегчения воспаления и болевого синдрома [1]. Учитывая вышесказанное, ниже будет представлена роль имплантатов при лечении травм и заболеваний различного генеза.

1.1.1 Травматические переломы

Исследования, проведенные за последние десятилетия, продвинули понимание биологии кости и механизма восстановления дефектов. Кость имеет иерархическую структуру. В её состав входят коллаген (32-44%), гидроксиапатит (33-43%), неколлагеновые белки и вода (15-25%) [3]. На наноуровне молекулы тропоколлагена подвергаются самосборке с образованием коллагеновых фибрилл диаметром около 100 нм и длиной несколько мкм [3]. Далее фибриллы коллагена, минерализованные гидроксиапатитом, образуют тонкие костные пластинки толщиной 3-7 мкм. В костных пластинках имеются небольшие лакуны, в которых располагаются остеоциты. Лакуны связаны друг с другом сетью костных канальцев, за счет которых поддерживается жизнеспособность остеоцитов. Остеоциты подразделяются на два типа - тканевые и пластинчатые [4]. Пластинчатые остеоциты не способны напрямую соединяться с поврежденным костным матриксом или треснувшей частью кости. Тканевые остеоциты могут прикрепляться к поверхности перелома на начальном этапе восстановления кости и могут дифференцироваться в пластинчатые костные остеобласты [3,4]. Также в углублениях на поверхности кости, называемых лакунами Хаушипа, располагаются остеокласты - клетки макрофагального происхождения, осуществляющие резорбцию кости [3].

На микроскопическом уровне кость подразделяется на кортикальную (компактную) и трабекулярную (губчатую) (Рис. 1.1.1) [3]. В кортикальной кости костные пластинки образуют остеон за счет расположения концентрических костных пластинок в продольном направлении (Рис. 1.1.1). Между остеонами расположена интерстициальная высокоминерализованная кость [3,4]. Остеоны бывают двух типов: первичные, образующиеся в результате минерализации хряща, и вторичные, формирующиеся путем замены существующей кости. В центре остеонов имеются гаверсовы каналы, через которые осуществляется кровоснабжение (Рис. 1.1.1, Рис. 1.1.2). Кортикальная кость имеет пористость от 5% до 10%, тогда как трабекулярная - от 50% до 95%. Поры трабекулярной кости заполнены костным мозгом. На макроскопическом уровне кость, как правило, включает оба типа ткани [3].

Трубчатая кость

Рисунок 1.1.1 - Структура большеберцовой кости [3]

Рисунок 1.1.2 - Роль остеобластов и остеокластов в консолидации закрытого перелома бедренной кости мыши: а) схематическое строение бедренной кости (1 -надкостница, 2 - костный мозг, 3 - кортикальная пластина); б) временные интервалы, характеризующиеся различными основными типами клеток; в) 1 -эритроцит, 2 - моноцит, 3 - макрофаг, 4 - полиморфноядерный лейкоцит, 5 - В-лимфоцит, 6 - остеогенная стволовая клетка, 7 - остеобласт, 8 - хондроцит, 9 -

остеокласт, 10 - гипертрофированный хондроцит, 11 - миелобласт, 12 -гемопоэтическая стволовая клетка, 13 - остеоцит; г) основные метаболические фазы заживления перелома (1 - анаболическая фаза, 2 - катаболическая фаза,

совпадающие с тремя основными биологическими стадиями, 3 - стадия воспаления, 4 - эндохондральная оссификация, 5 - ремоделирование кости) [5]

На сегодняшний день существует два типа процессов ремоделирования кости: внешнее, обеспечивающее изменение внешнего размера и формы кости, и внутреннее, происходящее на протяжении всей жизни и отвечающее за гомеостаз кальция и репаративные процессы [3]. Остеобласты обеспечивают рост кости, тогда как остеокласты способствуют её резорбции (Рис. 1.1.2) [3,5].

Процессы ремоделирования определяют как способность кости к репаративной регенерации [4,5]. Первичное сращение предполагает прямое соединение костных отломков с помощью интермедиарной костной мозоли при их точном сопоставлении. Данный тип сращения происходит при соблюдении строго определенных условий, а именно при достаточном кровоснабжении отломков, точности их сопоставления и обеспечении неподвижности[4,5]. Вторичное сращение предполагает предварительное соединение отломков костно-хрящевой провизорной мозолью и постепенное формирование окончательной интермедиарной костной мозоли (Рис. 1.1.2) [4,5].

В подавляющем большинстве случаев наблюдается вторичное костное сращение из-за трудностей обеспечения всех необходимых условий, требуемых для обеспечения первичного сращения [5,6]. Наиболее благоприятными для проявления адаптационных возможностей организма являются переломы отделов костей,

и и т-\

имеющих надкостницу и окружающий ее мышечный массив. В данных отделах возможна внутримембранозная и эндохондральная оссификация [5]. К таким повреждениям относятся, к примеру, диафизарные переломы трубчатых костей. Переломы эпифизов костей лишены надкостницы и для их сращения часто необходим остеосинтез [5]. В таком случае крайне важную роль играет имплантат, не только фиксирующий поврежденные участки кости, но также и в значительной степени ускоряющий регенерацию костной ткани в том числе за счет структуры, состава и механических характеристик, схожих с естественной костной тканью.

1.1.2 Остеопороз

Остеопороз - наиболее распространенное метаболическое заболевание скелета, характеризующееся снижением костной массы, нарушением микроархитектоники костной ткани и, как следствие, переломами при минимальной травме [7-9]. Основным критерием остеопороза является низкая минеральная

плотность костной ткани (МПК) [1,9]. Более 200 млн человек во всем мире страдают остеопорозом, и по мере увеличения численности пожилого населения распространенность остеопороза продолжает расти [1,7].

К сожалению, из-за сложностей ранней диагностики, основным клиническим признаком остеопороза является перелом, возникающий на поздней стадии заболевания вследствие массивной потери костной массы [1]. Патологический (также низкотравматический, низкоэнергетический или остеопоротический) перелом - перелом, произошедший при минимальной травме, в подавляющем большинстве случаев вследствие остеопороза [9]. Термин «патологический перелом» может применяться и для описания переломов вследствие иных заболеваний, к примеру, болезни Педжета или метастатического поражения скелета. Тем не менее, наиболее часто он используется при описании остеопоротических переломов [9]. Далее для унификации будет использоваться термин «патологический перелом» [9].

Поддержание баланса костной массы зависит от регуляции процесса ремоделирования костной ткани, который осуществляется остеобластами и остеокластами [7]. Считается, что возрастные пациенты подвержены большему риску, поскольку резорбция кости имеет тенденцию к увеличению из-за низкого уровня паратиреоидного гормона, эстрогена и кальцитонина [1,10,11]. Также к усилению резорбции может привести дисфункция дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток (МСК), вследствие чего также могут развиваться такие заболевания, как анкилозирующий спондилит и оссификация задней продольной связки [1].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Надараиа Мария Алексеевна, 2026 год

Список литературы

1. Bose S., Sarkar N., Banerjee D. Natural medicine delivery from biomedical devices to treat bone disorders: A review // Acta Biomaterialia. Acta Materialia Inc, 2021. Vol. 126. P. 63-91.

2. XI Всероссийский Приоровский форум // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2025. Т. 32, № 1. С. 317-321.

3. Mahapatra B., Pal B. A review on prediction of bone fracture using LEFM // Forces in Mechanics. 2023. Vol. 10. P. 100158.

4. Einhorn T.A., Gerstenfeld L.C. Fracture healing: Mechanisms and interventions // Nature Reviews Rheumatology. 2015. Vol. 11, № 1.

5. Li J., Qin L., Yang K., Ma Z., Wang Y., Cheng L., Zhao D. Materials evolution of bone plates for internal fixation of bone fractures: A review // Journal of Materials Science and Technology. Chinese Society of Metals, 2020. Vol. 36. P. 190-208.

6. Schumann P., Lindhorst D., Wagner M.E.H., Schramm A., Gellrich N.C., Rücker M. Perspectives on resorbable osteosynthesis materials in craniomaxillofacial surgery // Pathobiology. S. Karger AG, 2013. Vol. 80, № 4. P. 211-217.

7. Yuan W., Liu W., Zhang Y., Wang X., Xu C., Li Q., Ji P., Wang J., Feng P., et al. Reduced APPL1 impairs osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells by facilitating MGP expression to disrupt the BMP2 pathway in osteoporosis // Journal of Biological Chemistry. American Society for Biochemistry and Molecular Biology Inc., 2023. Vol. 299, № 6.

8. Kochish A.Y., Lesnyak O.M., Belenkiy I.G., Belova K.Y., Evstigneeva L.P., Ershova O.B., Bogopolskaya A.S. Comments to EULAR/EFORT recommendations for management of patients older than 50 years with a fragility fracture and prevention of subsequent fractures // Genij Ortopedii. 2019. Vol. 25, № 1. P. 6-14.

9. Belaya Z.E., Belova K.Y., Biryukova E. V., Dedov I.I., Dzeranova L.K., Drapkina O.M., Dreval A. V., Dubovitskaya T.A., Dudinskaya E.N., et al. Federal clinical guidelines for diagnosis, treatment and prevention of osteoporosis // Osteoporosis and Bone Diseases. 2021. Vol. 24, № 2. P. 4-47.

10. Oryan A., Sahvieh S. Effects of bisphosphonates on osteoporosis: Focus on zoledronate // Life Sciences. 2021. Vol. 264. P. 118681.

11. Huang J., Wu T., Jiang Y.-R., Zheng X.-Q., Wang H., Liu H., Wang H., Leng H.-J.,

Fan D.-W., et al. P-Receptor blocker enhances the anabolic effect of PTH after osteoporotic fracture // Bone Research. 2024. Vol. 12, № 1. P. 18.

12. Добровольская О.В., Торопцова Н.В., Лесняк О.М. Экономические аспекты осложненного остеопороза: стоимость лечения в течение первого года после перелома // Современная ревматология. 2016. Т. 10, № 3. С. 29-34.

13. Zheng X.Q., Huang J., Lin J. liang, Song C.L. Pathophysiological mechanism of acute bone loss after fracture // Journal of Advanced Research. Elsevier B.V., 2023. Vol. 49. P. 63-80.

14. Balabanova R.M., Dubinina T. V. Five-year (2013-2017) trends in the incidence and prevalence of musculoskeletal system diseases among the adult population of Russia // Modern Rheumatology Journal. 2019. Vol. 13, № 4. P. 11-17.

15. Dickson B.M., Roelofs A.J., Rochford J.J., Wilson H.M., De Bari C. The burden of metabolic syndrome on osteoarthritic joints // Arthritis Research & Therapy. 2019. Vol. 21, № 1. P. 289.

16. Lepetsos P., Papavassiliou A.G. ROS/oxidative stress signaling in osteoarthritis // Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Basis of Disease. Elsevier B.V., 2016. Vol. 1862, № 4. P. 576-591.

17. Black R.J., Cross M., Haile L.M., Culbreth G.T., Steinmetz J.D., Hagins H., Kopec J.A., Brooks P.M., Woolf A.D., et al. Global, regional, and national burden of rheumatoid arthritis, 1990-2020, and projections to 2050: a systematic analysis of the Global Burden of Disease Study 2021 // The Lancet Rheumatology. 2023. Vol. 5, № 10. P. e594-e610.

18. Bruyère O., Honvo G., Veronese N., Arden N.K., Branco J., Curtis E.M., Al-Daghri N.M., Herrero-Beaumont G., Martel-Pelletier J., et al. An updated algorithm recommendation for the management of knee osteoarthritis from the European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases (ESCEO) // Seminars in Arthritis and Rheumatism. 2019. Vol. 49, № 3. P. 337-350.

19. Farjam P., Hekman E.E.G., Rouwkema J., Verkerke G.J. Bone fixation techniques for managing joint disorders and injuries: A review study // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. Elsevier Ltd, 2022. Vol. 126.

20. Zhou Y., Deng G., She H., Bai F., Xiang B., Zhou J., Zhang S. Polydopamine-coated

biomimetic bone scaffolds loaded with exosomes promote osteogenic differentiation of BMSC and bone regeneration // Regenerative Therapy. Japanese Society of Regenerative Medicine, 2023. Vol. 23. P. 25-36.

21. Andrade C.S., Borges M.H.R., Silva J.P., Malheiros S., Sacramento C., Ruiz K.G.S., da Cruz N.C., Rangel E.C., Fortulan C., et al. Micro-arc driven porous ZrO2 coating for tailoring surface properties of titanium for dental implants application // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2025. Vol. 245. P. 114237.

22. Jin S., Yu Y., Zhang T., Xie D., Zheng Y., Wang C., Liu Y., Xia D. Surface modification strategies to reinforce the soft tissue seal at transmucosal region of dental implants // Bioactive Materials. 2024. Vol. 42. P. 404-432.

23. Wang M., Li J., Geng M., Yang Z., Xi A., Yu Y., Liu B., Tay F.R., Gou Y. Mussel-inspired bifunctional coating for long-term stability of oral implants // Acta Biomaterialia. 2024. Vol. 188. P. 138-156.

24. Tardelli J.D.C., Schiavon M.A., dos Reis A.C. Chitosan coatings on titanium-based implants - From development to characterization and behavior: A systematic review // Carbohydrate Polymers. 2024. Vol. 344. P. 122496.

25. Leiggener C., Curtis R., Muller A., Pfluger D., Gogolewski S., Rahn B. Influence of copolymer composition of polylactide implants on cranial bone regeneration // Biomaterials. 2006. Vol. 27, № 2. P. 202-207.

26. Podgórski R., Wojasiñski M., Trepkowska-Mejer E., Ciach T. A simple and fast method for screening production of polymer-ceramic filaments for bone implant printing using commercial fused deposition modelling 3D printers // Biomaterials Advances. 2023. Vol. 146. P. 213317.

27. Han F., Liu Z., Wei Q., Ding L., Yu L., Wang J., Wang H., Zhang W., Yu Y., et al. Minimally Invasive Implantable Biomaterials for Bone Reconstruction // Engineering. 2024.

28. Prokop A., Jubel A., Helling H.J., Eibach T., Peters C., Baldus S.E., Rehm K.E. Soft tissue reactions of different biodegradable polylactide implants // Biomaterials. 2004. Vol. 25, № 2. P. 259-267.

29. Franco R., Reyes-Resina I., Navarro G. Dopamine in health and disease: Much more than a neurotransmitter // Biomedicines. MDPI AG, 2021. Vol. 9, № 2. P. 1-13.

30. Baik J.H. Stress and the dopaminergic reward system // Experimental and Molecular

Medicine. Springer Nature, 2020. Vol. 52, № 12. P. 1879-1890.

31. Liu C., Goel P., Kaeser P.S. Spatial and temporal scales of dopamine transmission // Nature Reviews Neuroscience. Nature Research, 2021. Vol. 22, № 6. P. 345-358.

32. He J., Zhu G., Wang G., Zhang F. Oxidative Stress and Neuroinflammation Potentiate Each Other to Promote Progression of Dopamine Neurodegeneration // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. Hindawi Limited, 2020. Vol. 2020.

33. Martel J.C., Gatti McArthur S. Dopamine Receptor Subtypes, Physiology and Pharmacology: New Ligands and Concepts in Schizophrenia // Frontiers in Pharmacology. Frontiers Media S.A., 2020. Vol. 11.

34. Speranza L., Di Porzio U., Viggiano D., Donato A. De, Volpicelli F. cells Dopamine: The Neuromodulator of Long-Term Synaptic Plasticity, Reward and Movement Control. 2021.

35. Pan X., Kaminga A.C., Wen S.W., Wu X., Acheampong K., Liu A. Dopamine and dopamine receptors in Alzheimer's disease: A systematic review and network metaanalysis // Frontiers in Aging Neuroscience. Frontiers Media S.A., 2019. Vol. 10, № JUL.

36. Li M., Zhou L., Sun X., Yang Y., Zhang C., Wang T., Fu F. Dopamine, a co-regulatory component, bridges the central nervous system and the immune system // Biomedicine and Pharmacotherapy. Elsevier Masson s.r.l., 2022. Vol. 145.

37. Serio R., Zizzo M.G. The multiple roles of dopamine receptor activation in the modulation of gastrointestinal motility and mucosal function // Autonomic Neuroscience. 2023. Vol. 244. P. 103041.

38. Ugalde V., Contreras F., Prado C., Chovar O., Espinoza A., Pacheco R. Dopaminergic signalling limits suppressive activity and gut homing of regulatory T cells upon intestinal inflammation // Mucosal Immunology. 2021. Vol. 14, № 3. P. 652-666.

39. Lee H., Dellatore S.M., Miller W.M., Messersmith P.B. Mussel-Inspired Surface Chemistry for Multifunctional Coatings // Science. 2007. Vol. 318, № 5849. P. 426430.

40. Waite J.H., Tanzer M.L. Polyphenolic Substance ofMytilus edulis : Novel Adhesive Containing L-Dopa and Hydroxyproline // Science. 1981. Vol. 212, № 4498. P. 1038-1040.

41. Xu M., Zhang Y., Zhai D., Chang J., Wu C. Mussel-inspired bioactive ceramics with improved bioactivity, cell proliferation, differentiation and bone-related gene expression of MC3T3 cells // Biomaterials Science. 2013. Vol. 1, № 9. P. 933.

42. Kwon I.S., Bettinger C.J. Polydopamine nanostructures as biomaterials for medical applications // Journal of Materials Chemistry B. 2018. Vol. 6, № 43. P. 6895-6903.

43. Li L., Li Y., Yang L., Yu F., Zhang K., Jin J., Shi J., Zhu L., Liang H., et al. Polydopamine coating promotes early osteogenesis in 3D printing porous Ti6Al4V scaffolds // Annals of Translational Medicine. 2019. Vol. 7, № 11. P. 240-240.

44. Alfieri M.L., Weil T., Ng D.Y.W., Ball V. Polydopamine at biological interfaces // Advances in Colloid and Interface Science. 2022. Vol. 305. P. 102689.

45. Wang Z., Chen L., Wang Y., Chen X., Zhang P. Improved Cell Adhesion and Osteogenesis of op-HA/PLGA Composite by Poly(dopamine)-Assisted Immobilization of Collagen Mimetic Peptide and Osteogenic Growth Peptide // ACS Applied Materials and Interfaces. 2016. Vol. 8, № 40. P. 26559-26569.

46. Honmane S.M., Charde M.S., Salunkhe S.S., Choudhari P.B., Nangare S.N. Polydopamine surface-modified nanocarriers for improved anticancer activity: Current progress and future prospects // OpenNano. 2022. Vol. 7. P. 100059.

47. Sotoma S. Polyglycerol/Polydopamine-Coated Nanoparticles for Biomedical Applications // Frontiers in Materials. 2022. Vol. 9.

48. Cai S., Cheng Y., Qiu C., Liu G., Chu C. The versatile applications of polydopamine in regenerative medicine: Progress and challenges // Smart Materials in Medicine. 2023. Vol. 4. P. 294-312.

49. Li M., Xuan Y., Zhang W., Zhang S., An J. Polydopamine-containing nano-systems for cancer multi-mode diagnoses and therapies: A review // International Journal of Biological Macromolecules. 2023. Vol. 247. P. 125826.

50. Mrowczynski R. Polydopamine-Based Multifunctional (Nano)materials for Cancer Therapy // ACS Applied Materials & Interfaces. 2018. Vol. 10, № 9. P. 7541-7561.

51. Jin A., Wang Y., Lin K., Jiang L. Nanoparticles modified by polydopamine: Working as "drug" carriers // Bioactive Materials. 2020. Vol. 5, № 3. P. 522-541.

52. Wang J., Li J., Ren J. Surface Modification of Poly(lactic-co-glycolic acid) Microspheres with Enhanced Hydrophilicity and Dispersibility for Arterial Embolization // Materials. 2019. Vol. 12, № 12. P. 1959.

53. Wu M., Liu Y., Cong P., Mao S., Zou R., Lv J., Tian H., Zhao Y. Study of polydopamine-modified P-chitin nanofiber hydrogels for full-thickness wound healing // European Polymer Journal. 2023. Vol. 183. P. 111758.

54. Cui X., Xu S., Jin C., Ji Y. Recent advances in the preparation and application of mussel-inspired polydopamine-coated capillary tubes in microextraction and miniaturized chromatography systems // Analytica Chimica Acta. 2018. Vol. 1033. P. 35-48.

55. Nkanga C.I., Ortega-Rivera O.A., Steinmetz N.F. Photothermal immunotherapy of melanoma using TLR-7 agonist laden tobacco mosaic virus with polydopamine coat // Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 2022. Vol. 44. P. 102573.

56. Xu H., Zhang Y., Zhang H., Zhang Y., Xu Q., Lu J., Feng S., Luo X., Wang S., et al. Smart polydopamine-based nanoplatforms for biomedical applications: state-of-art and further perspectives // Coordination Chemistry Reviews. 2023. Vol. 488. P. 215153.

57. Li Y., Yang L., Hou Y., Zhang Z., Chen M., Wang M., Liu J., Wang J., Zhao Z., et al. Polydopamine-mediated graphene oxide and nanohydroxyapatite-incorporated conductive scaffold with an immunomodulatory ability accelerates periodontal bone regeneration in diabetes // Bioactive Materials. 2022. Vol. 18. P. 213-227.

58. Liu X., Chen W., Shao B., Zhang X., Wang Y., Zhang S., Wu W. Mussel patterned with 4D biodegrading elastomer durably recruits regenerative macrophages to promote regeneration of craniofacial bone // Biomaterials. 2021. Vol. 276. P. 120998.

59. Jin L., Yuan F., Chen C., Wu J., Gong R., Yuan G., Zeng H., Pei J., Chen T. Degradation Products of Polydopamine Restrained Inflammatory Response of LPS-Stimulated Macrophages Through Mediation TLR-4-MYD88 Dependent Signaling Pathways by Antioxidant // Inflammation. 2019. Vol. 42, № 2. P. 658-671.

60. Zhu Y., Liang H., Liu X., Wu J., Yang C., Wong T.M., Kwan K.Y.H., Cheung K.M.C., Wu S., et al. Regulation of macrophage polarization through surface topography design to facilitate implant-to-bone osteointegration // Science Advances. 2021. Vol. 7, № 14.

61. Liu S., Zhang C., Zhou Y., Zhang F., Duan X., Liu Y., Zhao X., Liu J., Shuai X., et al. MRI-visible mesoporous polydopamine nanoparticles with enhanced antioxidant capacity for osteoarthritis therapy // Biomaterials. 2023. Vol. 295. P. 122030.

62. Liu J., Zhao B., Shen X., Lu D., he W., Zan X., Li L., Pan Y. Enhanced vascularization and osseointegration under osteoporotic conditions through functional peptide coating on implant surfaces // Materials Today Bio. 2024. Vol. 27. P. 101150.

63. Tao B., Deng Y., Song L., Ma W., Qian Y., Lin C., Yuan Z., Lu L., Chen M., et al. BMP2-loaded titania nanotubes coating with pH-responsive multilayers for bacterial infections inhibition and osteogenic activity improvement // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2019. Vol. 177. P. 242-252.

64. Satue M., Gomez-Florit M., Monjo M., Ramis J.M. Improved human gingival fibroblast response to titanium implants coated with ultraviolet-irradiated vitamin D precursor and vitamin E // Journal of Periodontal Research. 2016. Vol. 51, № 3. P. 342-349.

65. Satue M., Ramis J.M., Monjo M. UV-activated 7-dehydrocholesterol-coated titanium implants promote differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells into osteoblasts // Journal of Biomaterials Applications. 2016. Vol. 30, № 6. P. 770-779.

66. Alonso N., Meinitzer A., Fritz-Petrin E., Enko D., Herrmann M. Role of Vitamin K in Bone and Muscle Metabolism // Calcified Tissue International. Springer, 2023. Vol. 112, № 2. P. 178-196.

67. Mladenka P., Macakova K., Kujovska Krcmova L., Javorska L., Mrstna K., Carazo A., Protti M., Remiao F., Novakova L. Vitamin K - sources, physiological role, kinetics, deficiency, detection, therapeutic use, and toxicity // Nutrition Reviews. Oxford University Press, 2022. Vol. 80, № 4. P. 677-698.

68. Khalil Z., Alam B., Akbari A.R., Sharma H. The medical benefits of vitamin k2 on calcium-related disorders // Nutrients. MDPI AG, 2021. Vol. 13, № 2. P. 1-17.

69. Bordoloi J., Dihingia A., Kalita J., Manna P. Implication of a novel vitamin K dependent protein, GRP/Ucma in the pathophysiological conditions associated with vascular and soft tissue calcification, osteoarthritis, inflammation, and carcinoma // International Journal of Biological Macromolecules. 2018. Vol. 113. P. 309-316.

70. Stock M., Schett G. Vitamin K-Dependent Proteins in Skeletal Development and Disease // International Journal of Molecular Sciences. 2021. Vol. 22, № 17. P. 9328.

71. Tacey A., Hayes A., Zulli A., Levinger I. Osteocalcin and vascular function: is there

a cross-talk? // Molecular Metabolism. 2021. Vol. 49. P. 101205.

72. Mao H., Li L., Fan Q., Angelini A., Saha P.K., Coarfa C., Rajapakshe K., Perera D., Cheng J., et al. Endothelium-specific depletion of LRP1 improves glucose homeostasis through inducing osteocalcin // Nature Communications. 2021. Vol. 12, № 1. P. 5296.

73. Gröber U., Reichrath J., Holick M., Kisters K. Vitamin K: an old vitamin in a new perspective // Dermato-Endocrinology. 2014. Vol. 6, № 1. P. e968490.

74. Berger J.M., Karsenty G. Osteocalcin and the physiology of danger // FEBS Letters. 2022. Vol. 596, № 5. P. 665-680.

75. Mera P., Laue K., Ferron M., Confavreux C., Wei J., Galan-Diez M., Lacampagne A., Mitchell S.J., Mattison J.A., et al. Osteocalcin Signaling in Myofibers Is Necessary and Sufficient for Optimum Adaptation to Exercise // Cell Metabolism. 2016. Vol. 23, № 6. P. 1078-1092.

76. Sonnenberg-Riethmacher E., Miehe M., Riethmacher D. Periostin in Allergy and Inflammation // Frontiers in Immunology. 2021. Vol. 12.

77. Willems B.A., Furmanik M., Caron M.M.J., Chatrou M.L.L., Kusters D.H.M., Welting T.J.M., Stock M., Rafael M.S., Viegas C.S.B., et al. Ucma/GRP inhibits phosphate-induced vascular smooth muscle cell calcification via SMAD-dependent BMP signalling // Scientific Reports. 2018. Vol. 8, № 1. P. 4961.

78. Viegas C.S.B., Araujo N., Carreira J., Pontes J.F., Macedo A.L., Vinhas M., Moreira A.S., Faria T.Q., Grenha A., et al. Nanoencapsulation of Gla-Rich Protein (GRP) as a Novel Approach to Target Inflammation // International Journal of Molecular Sciences. 2022. Vol. 23, № 9. P. 4813.

79. Parashar A., Gourgas O., Lau K., Li J., Muiznieks L., Sharpe S., Davis E., Cerruti M., Murshed M. Elastin calcification in in vitro models and its prevention by MGP's N-terminal peptide // Journal of Structural Biology. 2021. Vol. 213, № 1. P. 107637.

80. Houtman E., Coutinho de Almeida R., Tuerlings M., Suchiman H.E.D., Broekhuis D., Nelissen R.G.H.H., Ramos Y.F.M., van Meurs J.B.J., Meulenbelt I. Characterization of dynamic changes in Matrix Gla Protein (MGP) gene expression as function of genetic risk alleles, osteoarthritis relevant stimuli, and the vitamin K inhibitor warfarin // Osteoarthritis and Cartilage. 2021. Vol. 29, № 8. P. 1193-1202.

81. Laurance S., Lemarie C.A., Blostein M.D. Growth Arrest-Specific Gene 6 (gas6)

and Vascular Hemostasis // Advances in Nutrition. 2012. Vol. 3, № 2. P. 196-203.

82. Tanaka M., Siemann D.W. Gas6/Axl Signaling Pathway in the Tumor Immune Microenvironment // Cancers. 2020. Vol. 12, № 7. P. 1850.

83. Lv Y., Luo Y.-Y., Ren H.-W., Li C.-J., Xiang Z.-X., Luan Z.-L. The role of pregnane X receptor (PXR) in substance metabolism // Frontiers in Endocrinology. 2022. Vol. 13.

84. Li Y., Chen J. peng, Duan L., Li S. Effect of vitamin K2 on type 2 diabetes mellitus: A review // Diabetes Research and Clinical Practice. 2018. Vol. 136. P. 39-51.

85. Yamaguchi M. Vitamin K2 stimulates osteoblastogenesis and suppresses osteoclastogenesis by suppressing NF-kB activation // International Journal of Molecular Medicine. 2010.

86. Bar A., Kus K., Manterys A., Proniewski B., Sternak M., Przyborowski K., Moorlag M., Sitek B., Marczyk B., et al. Vitamin K2-MK-7 improves nitric oxide-dependent endothelial function in ApoE/LDLR-/- mice // Vascular Pharmacology. 2019. Vol. 122-123. P. 106581.

87. Sarkar N., Bose S. Controlled Delivery of Curcumin and Vitamin K2 from Hydroxyapatite-Coated Titanium Implant for Enhanced in Vitro Chemoprevention, Osteogenesis, and in Vivo Osseointegration // ACS Applied Materials & Interfaces. 2020. Vol. 12, № 12. P. 13644-13656.

88. Akbulut A.C., Wasilewski G.B., Rapp N., Forin F., Singer H., Czogalla-Nitsche K.J., Schurgers L.J. Menaquinone-7 Supplementation Improves Osteogenesis in Pluripotent Stem Cell Derived Mesenchymal Stem Cells // Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2021. Vol. 8.

89. Reid I.R., Green J.R., Lyles K.W., Reid D.M., Trechsel U., Hosking D.J., Black D.M., Cummings S.R., Russell R.G.G., et al. Zoledronate // Bone. 2020. Vol. 137. P. 115390.

90. Sun J., Rahmati M., Xie W., Yang G., Ji B., Yon D.K., Lee S.W., Gyasi R.M., López Sánchez G.F., et al. Efficacy and safety of zoledronic acid in the treatment of osteoporosis: A meta-analysis of randomized controlled trials // Heliyon. 2024. Vol. 10, № 13. P. e33871.

91. Reid I.R., Horne A.M., Mihov B., Bava U., Stewart A., Gamble G.D. Duration of fracture prevention after zoledronate treatment in women with osteopenia:

observational follow-up of a 6-year randomised controlled trial to 10 years // The Lancet Diabetes & Endocrinology. 2024. Vol. 12, № 4. P. 247-256.

92. Wysham K.D., Baker J.F., Narla R. Osteoporosis evaluation and treatment recommendations in rheumatoid arthritis // Best Practice & Research Clinical Rheumatology. 2022. Vol. 36, № 3. P. 101757.

93. Reid D.M., Devogelaer J.-P., Saag K., Roux C., Lau C.-S., Reginster J.-Y., Papanastasiou P., Ferreira A., Hartl F., et al. Zoledronic acid and risedronate in the prevention and treatment of glucocorticoid-induced osteoporosis (HORIZON): a multicentre, double-blind, double-dummy, randomised controlled trial // The Lancet. 2009. Vol. 373, № 9671. P. 1253-1263.

94. Giusti A., Camellino D., Saverino D., Iervasi E., Girasole G., Bianchi G., Papapoulos S.E. Zoledronate decreases CTLA-4 in vivo and in vitro independently of its action on bone resorption // Bone. 2020. Vol. 138. P. 115512.

95. Lin Y., Chen M., Guo W., Qiu S., Chen L., Liu W. Zoledronic acid relieves steroid-induced avascular necrosis of femoral head via inhibiting FOXD3 mediated ANXA2 transcriptional activation // Bone. 2024. Vol. 188. P. 117222.

96. Tawaratsumida H., Iuchi T., Masuda Y., Ide T., Maesako S., Miyazaki T., Ijuin T., Maeda S., Taniguchi N. Zoledronate alleviates subchondral bone collapse and articular cartilage degeneration in a rat model of rotator cuff tear arthropathy // Osteoarthritis and Cartilage. 2024.

97. Liu S., Tan Y., Huang W., Luo H., Pan B., Wu S. Cardiovascular safety of zoledronic acid in the treatment of primary osteoporosis: A meta-analysis and systematic review // Seminars in Arthritis and Rheumatism. 2024. Vol. 64. P. 152304.

98. Xing L., Ebetino F.H., Boeckman R.K., Srinivasan V., Tao J., Sawyer T.K., Li J., Yao Z., Boyce B.F. Targeting anti-cancer agents to bone using bisphosphonates // Bone. 2020. Vol. 138. P. 115492.

99. Scala R., Maqoud F., Angelelli M., Latorre R., Perrone M.G., Scilimati A., Tricarico D. Zoledronic Acid Modulation of TRPV1 Channel Currents in Osteoblast Cell Line and Native Rat and Mouse Bone Marrow-Derived Osteoblasts: Cell Proliferation and Mineralization Effect // Cancers. 2019. Vol. 11, № 2. P. 206.

100. Huang K.-Y., Chen Y.-W., Liang T.-Y., Lai M.-H., Tsai J.-C., Shyong Y.-J. Evaluation of calcium phosphate-zoledronic acid microparticles as a localized

delivery system on bone defect: An in vivo study // Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2024. Vol. 91. P. 105260.

101. Markeviciute V., Puthia M., Arvidsson L., Liu Y., Törnquist E., Tengattini A., Huang J., Bai Y., Vater C., et al. Systemically administered zoledronic acid activates locally implanted synthetic hydroxyapatite particles enhancing peri-implant bone formation: A regenerative medicine approach to improve fracture fixation // Acta Biomaterialia. 2024. Vol. 179. P. 354-370.

102. Wehner C., Lettner S., Moritz A., Andrukhov O., Rausch-Fan X. Effect of bisphosphonate treatment of titanium surfaces on alkaline phosphatase activity in osteoblasts: a systematic review and meta-analysis // BMC Oral Health. 2020. Vol. 20, № 1. P. 125.

103. Zhang J., Bai H., Bai M., Wang X., Li Z., Xue H., Wang J., Cui Y., Wang H., et al. Bisphosphonate-incorporated coatings for orthopedic implants functionalization // Materials Today Bio. 2023. Vol. 22. P. 100737.

104. Ning B., Londono I., Laporte C., Villemure I. Zoledronate reduces loading-induced microdamage in cortical ulna of ovariectomized rats // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2024. Vol. 150. P. 106350.

105. Siverino C., Tirkkonen-Rajasalo L., Freitag L., Günther C., Thompson K., Styger U., Zeiter S., Eglin D., Stadelmann V.A. Restoring implant fixation strength in osteoporotic bone with a hydrogel locally delivering zoledronic acid and bone morphogenetic protein 2. A longitudinal in vivo microCT study in rats // Bone. 2024. Vol. 180. P. 117011.

106. Qian J., Qin H., Zeng P., Hou J., Mo X., Shen G., Zeng H., Zhang W., Chen Y., et al. Metal-organic Zn-zoledronic acid and 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid nanostick-mediated zinc phosphate hybrid coating on biodegradable Zn for osteoporotic fracture healing implants // Acta Biomaterialia. 2023. Vol. 166. P. 685704.

107. Ran Z., Wang Y., Li J., Xu W., Tan J., Cao B., Luo D., Ding Y., Wu J., et al. 3D-printed biodegradable magnesium alloy scaffolds with zoledronic acid-loaded ceramic composite coating promote osteoporotic bone defect repair // International Joumal of Bioprinting. 2023. Vol. 9, № 5. P. 769.

108. Petruk N., Sousa S., Croset M., Polari L., Zlatev H., Selander K., Mönkkönen J.,

Clezardin P., Maatta J. Liposome-encapsulated zoledronate increases inflammatory macrophage population in TNBC tumours // European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2023. Vol. 190. P. 106571.

109. Lu K.-H., Lu E.W.-H., Lin C.-W., Yang J.-S., Yang S.-F. New insights into molecular and cellular mechanisms of zoledronate in human osteosarcoma // Pharmacology & Therapeutics. 2020. Vol. 214. P. 107611.

110. Di W., Shuai Y., Bo W., Wei T., Jinpeng H., Qian G., Deng Y. A bifunctional zoledronate sustained-release system in scaffold: Tumor therapy and bone repair // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2023. Vol. 222. P. 113064.

111. Machak G.N., Bruland 0.S., Romanova T.N., Kovalev A. V. Denosumab induction and Zoledronic acid maintenance therapy for recurrent unresectable giant cell tumour of the distal tibia: A case report with sustained tumour control after drug withdrawal // Journal of Bone Oncology. 2024. Vol. 45. P. 100596.

112. Bockelmann L.C., Freytag V., Ahlers A.-K., Maar H., Gosau T., Baranowsky A., Schmitz R., Pantel K., Schumacher U., et al. Efficacy of zoledronic acid for the elimination of disseminated tumor cells in a clinically relevant, spontaneously metastatic prostate cancer xenograft model // Bone. 2023. Vol. 171. P. 116741.

113. Adchariyasakulchai P., Sakunrangsit N., Chokyakorn S., Suksanong C., Ketchart W. Anticancer effect of zoledronic acid in endocrine-resistant breast cancer cells via HER-2 signaling // Biomedicine & Pharmacotherapy. 2024. Vol. 171. P. 116142.

114. He X., Obeng E., Sun X., Kwon N., Shen J., Yoon J. Polydopamine, harness of the antibacterial potentials-A review // Materials Today Bio. Elsevier B.V., 2022. Vol. 15.

115. Yang K., Wang L., Zou X., Wang H., Liang C., Zhang D., Wang L.-N. Modeling bacterial adhesion on the nanopatterned surface by varying contact area // Journal of Materials Science & Technology. 2024. Vol. 196. P. 137-147.

116. Zhang Z., Liu A., Fan J., Wang M., Dai J., Jin X., Deng H., Wang X., Liang Y., et al. A drug-loaded composite coating to improve osteogenic and antibacterial properties of Zn-1Mg porous scaffolds as biodegradable bone implants // Bioactive Materials. 2023. Vol. 27. P. 488-504.

117. Ferreira M.B., Myiagi S., Nogales C.G., Campos M.S., Lage-Marques J.L. Time-and concentration-dependent cytotoxicity of antibiotics used in endodontic therapy

// Journal of Applied Oral Science. 2010. Vol. 18, № 3. P. 259-263.

118. James S., Schuijers J., Daffy J., Cook J., Samiric T. Ciprofloxacin reduces tenocyte viability and proteoglycan synthesis in short-term explant cultures of equine tendon // PeerJ. 2021. Vol. 9. P. e12003.

119. Bisaccia D.R., Aicale R., Tarantino D., Peretti G.M., Maffulli N. Biological and chemical changes in fluoroquinolone-associated tendinopathies: a systematic review // British Medical Bulletin. 2019. Vol. 130, № 1. P. 39-49.

120. Alvarez R., Cortés L.E.L., Molina J., Cisneros J.M., Pachón J. Optimizing the clinical use of vancomycin // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. American Society for Microbiology, 2016. Vol. 60, № 5. P. 2601-2609.

121. Labmayr V., Lerchbaumer M.H., Kuehn K.-D., Kittinger C., Amerstorfer F., Leithner A., Glehr M. Comparison of elution characteristics and mechanical properties of acrylic bone cements with and without superficial vancomycin coating (SVC) in the late phase of polymerization // Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 2021. Vol. 107, № 4. P. 102908.

122. Amerstorfer F., Schober M., Valentin T., Klim S., Leithner A., Fischerauer S., Glehr M. Risk of reinfection after two- or multiple-stage knee revision surgery using superficial vancomycin coating and conventional spacers // Journal of Orthopaedic Research. John Wiley and Sons Inc, 2021. Vol. 39, № 8. P. 1700-1709.

123. Helms S.M., O'Neill L., Behbahani S.B., Tzeng J., Jeray K., Kennedy M.S., Cross A.W., Tanner S.L., DesJardins J.D. Efficacy of a plasma-deposited, vancomycin/chitosan antibiotic coating for orthopaedic devices in a bacterially challenged rabbit model // Materialia. Elsevier B.V., 2021. Vol. 17.

124. Suchy T., Vistejnová L., Supová M., Klein P., Bartos M., Kolinko Y., Blassová T., Tonar Z., Pokorny M., et al. Vancomycin-loaded collagen/hydroxyapatite layers electrospun on 3D printed titanium implants prevent bone destruction associated with S. epidermidis infection and enhance osseointegration // Biomedicines. MDPI AG, 2021. Vol. 9, № 5.

125. Chunate H.T., Khamwannah J., Aliyu A.A.A., Tantavisut S., Puncreobutr C., Khamkongkaeo A., Tongyam C., Tumkhanon K., Phetrattanarangsi T., et al. Titania nanotube architectures synthesized on 3d-printed ti-6al-4v implant and assessing vancomycin release protocols // Materials. MDPI, 2021. Vol. 14, № 21.

126. Atherton C.M., Spencer S.J., McCall K., Garcia-Melchor E., Leach W.J., Mullen M., Rooney B.P., Walker C., Mclnnes I.B., et al. Vancomycin Wrap for Anterior Cruciate Ligament Surgery: Molecular Insights // American Journal of Sports Medicine. SAGE Publications Inc., 2021. Vol. 49, № 2. P. 426-434.

127. Rohner E., Zippelius T., Bohle S., Rohe S., Matziolis G., Jacob B. Vancomycin is toxic to human chondrocytes in vitro // Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 2021. Vol. 141, № 3. P. 375-381.

128. Garofalo R., Fontanarosa A., De Giorgi S., Lassandro N., De Crescenzo A. Vancomycin powder embedded in collagen sponge decreases the rate of prosthetic shoulder infection // Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 2023. Vol. 32, № 8. P. 1638-1644.

129. Wang H., Liu Y., Shi Z., Wang D., Zhang H., Diao S., Xu X., Waheed M.Z., Lu T., et al. Intrawound application of vancomycin reduces the proportion of fracture-related infections in high-risk tibial plateau fractures // Injury. 2023. Vol. 54, № 4. P. 1088-1094.

130. Uysal E., £al M.A., Cine H.S. The use of vancomycin powder in the compound depressed skull fractures // Clinical Neurology and Neurosurgery. 2023. Vol. 225. P. 107570.

131. Aufa A.N., Hassan M.Z., Ismail Z. Recent advances in Ti-6Al-4V additively manufactured by selective laser melting for biomedical implants: Prospect development // Journal of Alloys and Compounds. 2022. Vol. 896. P. 163072.

132. Prestat M., Thierry D. Corrosion of titanium under simulated inflammation conditions: clinical context and in vitro investigations // Acta Biomaterialia. 2021. Vol. 136. P. 72-87.

133. Eger M., Hiram-Bab S., Liron T., Sterer N., Carmi Y., Kohavi D., Gabet Y. Mechanism and Prevention of Titanium Particle-Induced Inflammation and Osteolysis // Frontiers in immunology. 2018. Vol. 9.

134. Huo D., Liu T., Huang K., Que C., Jiang S., Yang Y., Tan S., Huang L. AgBiS2@CQDs/Ti nanocomposite coatings for combating implant-associated infections by photodynamic /photothermal therapy // Biomaterials Advances. 2024. Vol. 158. P. 213763.

135. Nuswantoro N.F., Gunawarman, Manjas M., Suharti N., Juliadmi D., Kasuma N.,

Yusuf Y., Aminatun, Sari Y.W., et al. Effect of hydroxyapatite coating thickness on inflammation and osseointegration of Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr (TNTZ) implants // Journal of Materials Research and Technology. 2024. Vol. 30. P. 6210-6217.

136. Liu X., Li M., Zhu Y., Yeung K.W.K., Chu P.K., Wu S. The modulation of stem cell behaviors by functionalized nanoceramic coatings on Ti-based implants // Bioactive Materials. 2016. Vol. 1, № 1. P. 65-76.

137. Maher N., Mahmood A., Fareed M.A., Kumar N., Rokaya D., Zafar M.S. An updated review and recent advancements in carbon-based bioactive coatings for dental implant applications // Journal of Advanced Research. 2024.

138. Sturznickel J., Delsmann M.M., Jungesblut O.D., Stucker R., Knorr C., Rolvien T., Kertai M., Rupprecht M. Safety and performance of biodegradable magnesium-based implants in children and adolescents // Injury. 2021. Vol. 52, № 8. P. 22652271.

139. Wang S., Du C., Shen X., Wu X., Ouyang S., Tan J., She J., Tang A., Chen X., et al. Rational design, synthesis and prospect of biodegradable magnesium alloy vascular stents // Journal of Magnesium and Alloys. 2023.

140. Tsakiris V., Tardei C., Clicinschi F.M. Biodegradable Mg alloys for orthopedic implants - A review // Journal of Magnesium and Alloys. 2021. Vol. 9, № 6. P. 1884-1905.

141. Dadbakhsh S., Mertens R., Hao L., Van Humbeeck J., Kruth J. Selective Laser Melting to Manufacture "In Situ" Metal Matrix Composites: A Review // Advanced Engineering Materials. 2019. Vol. 21, № 3.

142. Venkateswarlu B., Sunil B.R., Kumar R.S. Magnesium based alloys and composites: Revolutionized biodegradable temporary implants and strategies to enhance their performance // Materialia. 2023. Vol. 27. P. 101680.

143. Luo Z., Ma J., Wang Y., Du Y., Liu Y., Zhang W., Lai Y., Ma X. Application of Mg-MOF-loaded gelatin microspheres with osteogenic, angiogenic, and ROS scavenging capabilities in bone defect repair // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Vol. 280. P. 135721.

144. Shahzaib A., Shaily, Kamran L.A., Nishat N. The Biomolecule-MOF Nexus: Recent advancements in biometal-organic frameworks (Bio-MOFs) and their multifaceted applications // Materials Today Chemistry. 2023. Vol. 34. P. 101781.

145. Kaseem M., Fatimah S., Nashrah N., Ko Y.G. Recent progress in surface modification of metals coated by plasma electrolytic oxidation: Principle, structure, and performance // Progress in Materials Science. 2021. Vol. 117. P. 100735.

146. Echeverry-Rendón M., Echeverria F., Buikema H., Harmsen M.C., Krenning G. Endothelial function after the exposition of magnesium degradation products // Biomaterials Advances. Elsevier Ltd, 2022. Vol. 134.

147. Mashtalyar D. V., Nadaraia K. V., Gnedenkov A.S., Imshinetskiy I.M., Piatkova M.A., Pleshkova A.I., Belov E.A., Filonina V.S., Suchkov S.N., et al. Bioactive Coatings Formed on Titanium by Plasma Electrolytic Oxidation: Composition and Properties // Materials. 2020. Vol. 13, № 18. P. 4121.

148. Asri R.I.M., Harun W.S.W., Samykano M., Lah N.A.C., Ghani S.A.C., Tarlochan F., Raza M.R. Corrosion and surface modification on biocompatible metals: A review // Materials Science and Engineering: C. 2017. Vol. 77. P. 1261-1274.

149. Суминов И.В., Белкин П.Н., Эпельфельд А.В. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. М.: Техносфера, 2011. С. 512.

150. Hussein R.O., Nie X., Northwood D.O., Yerokhin A., Matthews A. Spectroscopic study of electrolytic plasma and discharging behaviour during the plasma electrolytic oxidation (PEO) process // Journal of Physics D: Applied Physics. 2010. Vol. 43, № 10. P. 105203.

151. Nahum E.Z., Lugovskoy S., Lugovskoy A., Kazanski B., Sobolev A. The study of hydroxyapatite growth kinetics on CP - Ti and Ti65Zr treated by Plasma electrolytic oxidation process // Journal of Materials Research and Technology. 2023. Vol. 24. P. 2169-2186.

152. Nadaraia K.V., Suchkov S.N., Imshinetskiy I.M., Mashtalyar D.V., Kosianov D.Y., Belov E.A., Sinebryukhov S.L., Gnedenkov S.V. New superhydrophobic composite coatings on Mg-Mn-Ce magnesium alloy // Journal of Magnesium and Alloys. 2023. Vol. 11, № 5. P. 1721-1739.

153. Moreno L., Wang C., Lamaka S. V., Zheludkevich M.L., Rodríguez-Hernández J., Arrabal R., Matykina E. Ciprofloxacin Release and Corrosion Behaviour of a Hybrid PEO/PCL Coating on Mg3Zn0.4Ca Alloy // Journal of Functional Biomaterials. 2023. Vol. 14, № 2. P. 65.

154. Kazek-K^sik A., Jaworska J., Krok-Borkowicz M., Golda-C^pa M., Pastusiak M., Brzychczy-Wloch M., Pamula E., Kotarba A., Simka W. Hybrid oxide-polymer layer formed on Ti-15Mo alloy surface enhancing antibacterial and osseointegration functions // Surface and Coatings Technology. 2016. Vol. 302. P. 158-165.

155. Zehra T., Fattah-alhosseini A., Kaseem M. Surface properties of plasma electrolytic oxidation coating modified by polymeric materials: A review // Progress in Organic Coatings. 2022. Vol. 171. P. 107053.

156. Parfenova L. V., Galimshina Z.R., Gil'fanova G.U., Alibaeva E.I., Danilko K. V., Pashkova T.M., Kartashova O.L., Farrakhov R.G., Mukaeva V.R., et al. Hyaluronic acid bisphosphonates as antifouling antimicrobial coatings for PEO-modified titanium implants // Surfaces and Interfaces. 2022. Vol. 28. P. 101678.

157. Ghanbari A., Bordbar-Khiabani A., Warchomicka F., Sommitsch C., Yarmand B., Zamanian A. PEO/Polymer hybrid coatings on magnesium alloy to improve biodegradation and biocompatibility properties // Surfaces and Interfaces. 2023. Vol. 36. P. 102495.

158. Zarei A., Dehghanian C., Farhangi H., Jafari Z. Improvement of Mg alloy corrosion resistance and apatite formation ability via PEO/Alginate/Akermanite hybrid coatings for biomedical purposes // Ceramics International. 2024. Vol. 50, № 12. P. 20994-21007.

159. Logesh M., Toan N.K., Ahn S.-G., Choe H.-C. Engineering bioactive MWCNT-reinforced hydroxyapatite coatings on Ti29Nb5Zr alloy by plasma electrolytic oxidation method: A comprehensive approach to dental implant surface optimization // Journal of Alloys and Compounds. 2024. Vol. 1006. P. 176339.

160. Shi Z., Atrens A. An innovative specimen configuration for the study of Mg corrosion // Corrosion Science. 2011. Vol. 53, № 1. P. 226-246.

161. Qiao Z., Shi Z., Hort N., Zainal Abidin N.I., Atrens A. Corrosion behaviour of a nominally high purity Mg ingot produced by permanent mould direct chill casting // Corrosion Science. 2012. Vol. 61. P. 185-207.

162. Atrens A., Song G., Liu M., Shi Z., Cao F., Dargusch M.S. Review of Recent Developments in the Field of Magnesium Corrosion // Advanced Engineering Materials. 2015. Vol. 17, № 4. P. 400-453.

163. Staicopolus D.. The computation of surface tension and of contact angle by the

sessile-drop method // Journal of Colloid Science. 1962. Vol. 17, № 5. P. 439-447.

164. Erbil H.Y. The debate on the dependence of apparent contact angles on drop contact area or three-phase contact line: A review // Surface Science Reports. 2014. Vol. 69, № 4. P. 325-365.

165. Viades-Trejo J., Gracia-Fadrique J. Spinning drop method // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2007. Vol. 302, № 1-3. P. 549-552.

166. Fowkes F.M. Determination of interfacial tensions, contact angles, and dispersion forces in surfaces by assuming additivity of intermolecular interactions in surfaces // The Journal of Physical Chemistry. 1962. Vol. 66, № 2. P. 382-382.

167. Green L.C., Wagner D.A., Glogowski J., Skipper P.L., Wishnok J.S., Tannenbaum S.R. Analysis of nitrate, nitrite, and [15N]nitrate in biological fluids // Analytical Biochemistry. 1982. Vol. 126, № 1. P. 131-138.

168. Nadaraia K.V., Mashtalyar D.V., Piatkova M.A., Pleshkova A.I., Imshinetskiy I.M., Gerasimenko M.S., Belov E.A., Kumeiko V.V., Kozyrev D.N., et al. Antibacterial HA-coatings on bioresorbable Mg alloy // Journal of Magnesium and Alloys. 2024. Vol. 12, № 5. P. 1965-1985.

169. Piatkova M.A., Nadaraia K. V., Ponomarenko A.I., Manzhulo I. V., Gerasimenko M.S., Pleshkova A.I., Belov E.A., Imshinetskiy I.M., Fomenko K.A., et al. Hybrid surface layers with antibacterial and anti-inflammatory activity for implants materials // Journal of Magnesium and Alloys. 2025. Vol. 13, № 5. P. 2343-2357.

170. Nosenko V. V., Yaremko A.M., Dzhagan V.M., Vorona I.P., Romanyuk Y.A., Zatovsky I. V. Nature of some features in Raman spectra of hydroxyapatite-containing materials // Journal of Raman Spectroscopy. 2016. Vol. 47, № 6. P. 726730.

171. Antonakos A., Liarokapis E., Leventouri T. Micro-Raman and FTIR studies of synthetic and natural apatites // Biomaterials. 2007. Vol. 28, № 19. P. 3043-3054.

172. Deng J., Wu K., Yang Y., Zhang Y., Lin C. Antimicrobial activity and cytocompatibility of silver nanoparticles coated catheters via a biomimetic surface functionalization strategy // International Journal of Nanomedicine. 2015. P. 7241.

173. Nouruzi E., Hosseini S.M., Asghari B., Mahjoub R., Zare E.N., Shahbazi M.-A., Kalhori F., Arabestani M.R. Effect of poly (lactic-co-glycolic acid) polymer nanoparticles loaded with vancomycin against Staphylococcus aureus biofilm //

BMC Biotechnology. 2023. Vol. 23, № 1. P. 39.

174. Mohamed H.B., El-Shanawany S.M., Hamad M.A., Elsabahy M. Niosomes: A Strategy toward Prevention of Clinically Significant Drug Incompatibilities // Scientific Reports. 2017. Vol. 7, № 1. P. 6340.

175. Nguyen T.-A., Gregersen 0., Mannle F. Thermal Oxidation of Polyolefins by Mild Pro-Oxidant Additives Based on Iron Carboxylates and Lipophilic Amines: Degradability in the Absence of Light and Effect on the Adhesion to Paperboard // Polymers. 2015. Vol. 7, № 8. P. 1522-1540.

176. Murei A., Ayinde W.B., Gitari M.W., Samie A. Functionalization and antimicrobial evaluation of ampicillin, penicillin and vancomycin with Pyrenacantha grandiflora Baill and silver nanoparticles // Scientific Reports. 2020. Vol. 10, № 1. P. 11596.

177. Boke J.S., Popp J., Krafft C. Optical photothermal infrared spectroscopy with simultaneously acquired Raman spectroscopy for two-dimensional microplastic identification // Scientific Reports. 2022. Vol. 12, № 1. P. 18785.

178. Имшинецкий И.М., Кашепа В.В., Надараиа К.В., Машталяр Д.В., Пяткова М.А., Плешкова А.И., Фоменко К.А., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В. Исследование биосовместимости ПЭО-покрытий на магниевом сплаве МА8, содержащих наночастицы пентаоксида тантала // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2024. Т. 21, № 3. P. 304-314.

179. Надараиа К.В., Имшинецкий И.М., Машталяр Д.В., Белов Е.А., Пяткова М.А., Плешкова А.И., Герасименко М.С., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В. [и др.]. Последние достижения в создании антибактериальных покрытий на титановых материалах на основе метода ПЭО // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2024. № 6 (238). С. 28-40.

180. Mashtalyar D.V., Nadaraia K.V., Plekhova N.G., Imshinetskiy I.M., Piatkova M.A., Pleshkova A.I., Kislova S.E., Sinebryukhov S.L., Gnedenkov S.V. Antibacterial Ca/P-coatings formed on Mg alloy using plasma electrolytic oxidation and antibiotic impregnation // Materials Letters. 2022. Vol. 317. P. 132099.

181. Pérez Zapata K., Lenis J.A., Rico P., Ribelles J.L.G., Bolívar F.J. Determination of synergistic effect between roughness and surface chemistry on cell adhesion of a multilayer Si - Hydroxyapatite coating on Ti6Al4V obtained by magnetron sputtering // Thin Solid Films. 2022. Vol. 760. P. 139489.

182. Lerebours A., Vigneron P., Bouvier S., Rassineux A., Bigerelle M., Egles C. Additive manufacturing process creates local surface roughness modifications leading to variation in cell adhesion on multifaceted TiAl6V4 samples // Bioprinting. 2019. Vol. 16. P. e00054.

183. Гнеденков С.В., Шаркеев Ю.П., Синебрюхов С.Л., Хрисанфова О.А., Легостаева Е.В., Завидная А.Г., Пузь А.В., Хлусов И.А. Функциональные покрытия для имплантационных материалов // Тихоокеанский медицинский журнал. 2012. Т. №1. С. 12-19.

184. Elias C.N., Oshida Y., Lima J.H.C., Muller C.A. Relationship between surface properties (roughness, wettability and morphology) of titanium and dental implant removal torque // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2008. Vol. 1, № 3.

185. Патент РФ 2832312. Антибактериальные кальций-фосфатные покрытия на сплавах с импрегнацией ванкомицина и дофамина / Машталяр Д.В., Надараиа К.В., Пяткова М.А., Плешкова А.И., Имшинецкий И.М., Плехова Н.Г., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В. №2024100555; заявл. 12.01.2024; опубл. 23.12.2024, бюл. №36.

186. Nadaraia K. V., Mashtalyar D. V., Gerasimenko M.S., Piatkova M.I., Sinebryukhov S.L., Gnedenkov S. V. Changes in Wettability and Corrosion Properties of Coatings Obtained on MA8 Magnesium Alloy after Accelerated Climatic Tests // Key Engineering Materials. 2022. Vol. 910. P. 684-689.

187. Nadaraia K. V., Mashtalyar D. V., Piatkova M.A., Pleshkova A.I., Imshinetskiy I.M., Gerasimenko M.S., Manzhulo I. V., Ponomarenko A.I., Sinebryukhov S.L., et al. Some Aspects of Corrosion Properties of Bioactive Coatings // Proceedings of the 9th International Symposium on Hydrogen Energy, Renewable Energy and Materials. 2024. P. 259-266.

188. Piatkova M., Pleshkova A., Mashtalyar D., Imshinetskiy I., Nadaraia K., Sinebryukhov S., Gnedenkov S. Formation of composite coatings: morphology and composition studies // MATEC Web of Conferences. 2023. Vol. 376. P. 01005.

189. Имшинецкий И.М., Надараиа К.В., Машталяр Д.В., Кашепа В.В., Пяткова М.А., Плешкова А.И., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В. Электрохимические и механические свойства ПЭО-покрытий, содержащих нанотрубки галлуазита //

Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2023. № 1 (227). С. 78-92.

190. Mashtalyar D.V., Imshinetskiy I.M., Kashepa V.V., Nadaraia K.V., Piatkova M.A., Pleshkova A.I., Fomenko K.A., Ustinov A.Y., Sinebryukhov S.L., et al. Effect of Ta2O5 nanoparticles on bioactivity, composition, structure, in vitro and in vivo behavior of PEO coatings on Mg-alloy // Journal of Magnesium and Alloys. 2024. Vol. 12, № 6. P. 2360-2379.

191. Morgan E.F., Unnikrisnan G.U., Hussein A.I. Bone Mechanical Properties in Healthy and Diseased States // Annual Review of Biomedical Engineering. 2018. Vol. 20, № 1. P. 119-143.

192. Rho J.Y., Ashman R.B., Turner C.H. Young's modulus of trabecular and cortical bone material: Ultrasonic and microtensile measurements // Journal of Biomechanics. 1993. Vol. 26, № 2. P. 111-119.

193. Fronzi M., Assadi M.H.N., Hanaor D.A.H. Theoretical insights into the hydrophobicity of low index CeO2 surfaces // Applied Surface Science. 2019. Vol. 478. P. 68-74.

194. Cassie A.B.D., Baxter S. Wettability of porous surfaces // Transactions of the Faraday Society. 1944. Vol. 40. P. 546.

195. Farhadi S.S., Aliofkhazraei M., Barati Darband G., Abolhasani A., Sabour Rouhaghdam A. Corrosion and wettability of PEO coatings on magnesium by addition of potassium stearate // Journal of Magnesium and Alloys. 2017. Vol. 5, № 2. P. 210-216.

196. Hallab N.J., Bundy K.J., O'Connor K., Clark R., Moses R.L. Cell adhesion to biomaterials: correlations between surface charge, surface roughness, adsorbed protein, and cell morphology. // Journal of long-term effects of medical implants. 1995. Vol. 5, № 3. P. 209-231.

197. Hallab N.J., Bundy K.J., O'Connor K., Moses R.L., Jacobs J.J. Evaluation of Metallic and Polymeric Biomaterial Surface Energy and Surface Roughness Characteristics for Directed Cell Adhesion // Tissue Engineering. 2001. Vol. 7, № 1. P. 55-71.

198. PeSSkova V., Kubies D., Hulejova H., Himmlova L. The influence of implant surface properties on cell adhesion and proliferation // Journal of Materials Science:

Materials in Medicine. 2007. Vol. 18, № 3. P. 465-473.

199. Majhy B., Priyadarshini P., Sen A.K. Effect of surface energy and roughness on cell adhesion and growth - facile surface modification for enhanced cell culture // RSC Advances. 2021. Vol. 11, № 25. P. 15467-15476.

200. Bozhkova S.A., Tikhilov R.M., Krasnova M. V., Rukina A.N. Orthopedic implant-associated infection: the main etiological agents, local resistance and antimicrobial therapy recommendations // Traumatology and Orthopedics of Russia. 2013. Vol. 19, № 4. P. 5-15.

201. Colon-Echevarria C.B., Ortiz T., Maldonado L., Hidalgo-Vargas M.J., Pérez-Morales J., Aquino-Acevedo A.N., Herrera-Noriega R., Bonilla-Claudio M., Castro E.M., et al. Zoledronic Acid Abrogates Restraint Stress-Induced Macrophage Infiltration, PDGF-AA Expression, and Ovarian Cancer Growth // Cancers. 2020. Vol. 12, № 9. P. 2671.

202. Kaneko J., Okinaga T., Hikiji H., Ariyoshi W., Yoshiga D., Habu M., Tominaga K., Nishihara T. Zoledronic acid exacerbates inflammation through M1 macrophage polarization // Inflammation and Regeneration. 2018. Vol. 38, № 1. P. 16.

203. Zhao P., Yang W., Xiao H., Zhang S., Gao C., Piao H., Liu L., Li S. Vitamin K2 protects mice against non-alcoholic fatty liver disease induced by high-fat diet // Scientific Reports. 2024. Vol. 14, № 1. P. 3075.

204. Wang Y., Yang W., Liu L., Liu L., Chen J., Duan L., Li Y., Li S. Vitamin K2 (MK-7) attenuates LPS-induced acute lung injury via inhibiting inflammation, apoptosis, and ferroptosis // PLOS ONE. 2023. Vol. 18, № 11. P. e0294763.

205. Hwang S., Choi M., Lee H., Han J. Safety evaluation of vitamin K2 (menaquinone-7) via toxicological tests // Scientific Reports. 2024. Vol. 14, № 1. P. 5440.

206. Ashley J.W., Shi Z., Zhao H., Li X., Kesterson R.A., Feng X. Genetic Ablation of CD68 Results in Mice with Increased Bone and Dysfunctional Osteoclasts // PLoS ONE. 2011. Vol. 6, № 10. P. e25838.

Диссертация выполнена под руководством доктора химических наук Дмитрия Валерьевича Машталяра, которому принадлежит постановка целей и задач исследования, участие в обсуждении результатов.

Часть экспериментального материала, используемого в диссертационной работе, была получена при участии сотрудников Института химии ДВО РАН, в том числе:

- съемка и расшифровка рентгеновских фотоэлектронных спектров проводилась к.ф.-м.н. Осьмушко Иваном Сергеевичем;

- съемка Рамановских спектров проводилась к.х.н. Зверевым Григорием Александровичем;

- съемка ренгеновских дифрактограмм проводилась сотрудниками лаборатории рентгеноструктурного анализа под руководством к.х.н. Герасименко Андрея Владимировича;

- рентгенофлюоресцентный анализ образцов осуществлялся сотрудниками лаборатории молекулярного и элементного анализа под руководством к.х.н. Святослава Валерьевича Суховерхова.

- детекция данных высокоэффективной жидкостной хроматографии производилась к.б.н. Задорожным Павлом Анатольевичем.

Часть экспериментального материала, используемого в диссертационной работе, была получена при участии сотрудников Дальневосточного федерального университета:

- съемка поперечных шлифов гибридного покрытия методом СИП проводилась к.ф.-м.н. Козловым Алексеем Гаврииловичем;

- исследования бактерицидной активности образцов проводились при участии Фоменко Ксении Анатольевны.

Материалы in vitro исследований на клеточных культурах, а также in vivo испытаний на лабораторных животных были получены на базе Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН при непосредственном участии сотрудников лаборатории фармакологии под руководством к.б.н. Манжуло Игоря Викторовича.

Выражаю искреннюю благодарность своему научному руководителю д.х.н., Заведующему лабораторией композиционных покрытий биомедицинского

назначения ИХ ДВО РАН Дмитрию Валерьевичу Машталяру за помощь в проведении экспериментальных исследований и интерпретации полученных результатов.

Выражаю искреннюю благодарность сотрудникам лаборатории фармакологии Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН под руководсвтом к.б.н. Манжуло Игоря Викторовича за неоценимую помощь в проведении in vivo исследований, а также in vitro экспериментов с клеточными культурами.

Искренне благодарна академику РАН В.И. Сергиенко за внимание к научным результатам на всех этапах прохождения работы.

Искренне признательна сотрудникам лаборатории композиционных покрытий биомедицинского назначения ИХ ДВО РАН и всем ученым и специалистам, принимавшим участие в проведении исследований и анализе полученных данных.