Разработка нового биокомпозиционного материала, содержащего фактор роста эндотелия сосудов, для замещения костных дефектов (экспериментальное исследование) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.14, кандидат медицинских наук Рябова, Валентина Михайловна

• Рябова, Валентина Михайловна
• кандидат медицинских наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Рябова, Валентина Михайловна

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Механизмы формирования скелета: прямой и непрямой остеогенез

1.2. Репаративный остеогенез.

1.3. Роль микроциркуляторного русла в процессе остеогенеза.

1.4. Фактор роста эндотелия сосудов (ФРЭС).

1.5. Направления в разработке костезамещающих материалов.

Глава 2. Материалы и методы.

2.1. Методика получения биокомпозиционного костезамещающего материала, содержащего ФРЭС.

2.1.1. Получение ФРЭС.

2.1.2. Исследование методик конъюгации ФРЭС и недеминерализованного коллагена.

2.1.3. Оценка эффективности конъюгации недеминерализованного коллагена с ФРЭС.

2.1.4. Оценка токсичности недеминерализованного коллагена содержащего ФРЭС.

2.2. Культивирование клеточных линий и определение биологической активности ФРЭС в разработанном материале.

2.3. Методика экспериментальных исследований биосовместимости материала, насыщенного ФРЭС, у животных.

2.4. Методика экспериментальных исследований разработанного материала, насыщенного ФРЭС на регенерацию костной ткани.

Глава 3. Результаты экспериментальных исследований.

3.1. Результаты оценки эффективности конъюгации недеминерализованного коллагена с ФРЭС.

3.2. Результаты оценки токсичности разработанного материала in vitro.

3.3 Результаты влияния костного коллагена, насыщенного ФРЭС, на культуру клеток.

3.4. Экспериментальные исследования биосовместимости материала на основе костного коллагена, насыщенного ФРЭС и его влияния на ангиогенез

3.5. Экспериментальные исследования влияния материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного ФРЭС, на процесс заживления костных дефектов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка нового биокомпозиционного материала, содержащего фактор роста эндотелия сосудов, для замещения костных дефектов (экспериментальное исследование)»

Состояние вопроса

В практике хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии для заполнения; дефектов, возникающих после удаления зубов, опухолей и опухолеподобных образований, с целью предотвращения возможных осложнений, а также для ускорения: регенерации костной ткани используются различные биогенные и синтетические материалы (Бслозеров М.Н., 2003; Папин A.M., 2004; Ленина С.А. и др., 2004; Иванов С.Ю., 2004).

В настоящее время ведется поиск и разработка новых биологических и синтетических агентов, добавление которых в имплантируемый? костезамещающий материал будет способствовать улучшению' микроциркуляции- в области операции; ускорению прорастания, сосудов и репаративной регенерации; костной, ткани; в; месте дефекта (Германов B.F. и др., 2006; Кирилова H.A. и др., 2007; Володина Д.Н. и др., 2008; Трунин Д.Л. и др., 2008). . .

Ранее; было показано;. что насыщение остеопластических биокомпозиционных; материалов незаменимой аминокислотой L-аргинип, являющейся донором оксида озота NO, стимулирует неоангиогенез в зоне реконструкции (Зефиров: A.JI;, 2001; Каменский A.A., 2002; Смешко Н.В., 2009). ' ,

Большой интерес представляют исследования иностранных авторов; посвященные биологической роли фактора роста эндотелия сосудов (ФРЭС, от англ. vascular endothelial growth factor - VEGF) в регенерации костной ткани (Gerber Н.Р;, 1999; Zfelzer Е., 2002; Maes С., 2004).

Доказано, что ФРЭС может синергично взаимодействовать; с остеогенными протеинами, такими как ВМР4, стимулируя костеобразование и заживление кости увеличивая мобилизацию клеток, пролонгируя их жизнеспособность и индуцируя ангиогенез (Deckers М.М. и др., 2002). Также было показано, что активность ФРЭС важна для ВМР2-индуцированного костеобразования. ФРЭС увеличивает ВМР2-индуцированное костеобразование и регенерацию за счет стимулирования ангиогенеза. Взаимодействие ФРЭС, ВМР2 и ВМР4 имеет различные, пока еще не до конца изученные молекулярные механизмы (Рег^:Н., 2005).

Таким: образом, перспективными является; создание новых комбинированных костезамещающих материалов, обладающих наряду с остеин ду ктивны м и и остеокондуктивными свойствами; способностью индуцировать ангиогенез. . . ; .

Цель исследования

Провести;шуЫго ипп-угуо¡исследования!нового биокомпозиционного; материала- содержащего фактор1 роста эндотелия, сосудов для оценки; его эффективности при замещении костных дефектов.

Задачи исследования:

Г. Разработка методики получения» биокомпозиционного костезамещающего материала на основе костного недеминерализованного коллагена, насыщенного факторомфоста эндотелия сосудов;

2., Исследование влияния нового биокомпозиционного материала• насыщенного фактором роста эндотелия сосудов, на культуру клеток;

3. Изучение в- эксперименте на животных биосовместимости разработанного материала.

4: Исследование влияния разработанного материала на регенерацию костной ткани в эксперименте на животных.

Научная; новизна?

В результате проведенных работ получен новый биокомпозиционный материала, содержащий активный фактор роста эндотелия сосудов.

Впервые разработан нетоксичный костезамещающий материал' на основе костного,недеминерализованного коллагена в композиции с фактором, роста; эндотелия* сосудов, , который, обладает остеоиндуктивными, остеокондуктивными свойствами и свойствами индуктора неоангиогенеза.

Впервые в эксперименте показано, что использование бйоматериала, насыщенного фактором роста эндотелия сосудов, для замещения костных дефектов увеличивает число кровеносных сосудов в регенерате на единицу площади соединительной ткани в 4. раза, а площадь сосудистого русла в 8 раз.

Практическая значимость

Экспериментальными исследованиями обоснована и; подтверждена эффективность использования: костезамещающего материала на основе недеминерализованного коллагена^, насыщенного • фактором роста эндотелия, сосудов- для заполнения костных,дефектов; возникающие при хирургических вмешательствах в челгастно-л ицевой области.

Публикации;

Результаты работы опубликованы в 4 печатных работах, из них 3 — в журналах рецензируемых ВАК РФ: ' ,

Положения, выносимые на защиту

1. Улучшение остеокондуктивных и остеоиндуктивных свойств биокомпозиционного материала; материал; на, основе недеминерализованного коллагена может быть достигнуто за счет включения в. его состав фактора; роста эндотелия сосудов.

2. Предложенный материал, улучшает регенерацию костной ткани и формирование сосудистого русла ш у/уо.

Апробация работы;

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на X Всероссийская конференция «Новые технологии в стоматологии- и имплантологии» доклад - «Современные биокомпозиционные материалы для направленной регенерации костной ткани» (27.05.2010, г. Саратов), на межкафедральном; заседании, а также на проблемной; комиссии, НижГМА (29.04.2011).

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 104 страницах машинописного текста, состоит из введения и следующих глав: обзора литературы, материала и методов исследования, заключения, выводов. Указатель литературы включает 244 источника, из них отечественных 45, зарубежных 199. Диссертация иллюстрирована 47 рисунками, содержит 19 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Стоматология», Рябова, Валентина Михайловна

Выводы

1. Получен новый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов на основе недеминерализованного костного коллагена, насыщенного ФРЭС, обладающий остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами и свойствами индукции неоангиогенеза.

2. Материал на основе костного недеминерализованного коллагена и ФРЭС обладает способностью индуцировать эндотелиальные клетки человека.

3. Экспериментально доказано, что материал на основе костного недеминерализованного коллагена и ФРЭС является биосовместимым и хорошо интегрирует в окружающие ткани при имплантации.

4. Материал на основе недеминерализованного коллагена и ФРЭС способен более эффективно индуцировать регенерацию костной ткани, по сравнению с немодифицированным коллагеновым матриксом, преимущественно за счет формирования кровеносного русла в зоне регенерации

Практические рекомендации

1. Для изучения эффективности репаративного остеогенеза наиболее информативной является экспериментальная модель с подсадкой изучаемых материалов в искусственно воспроизведенный костный дефект, а при изучении токсических свойств и биосовместимости - подсадка исследуемых препаратов под кожу и внутримышечно у экспериментальных животных.

2. При разработке новых биоматериалов для замещения костных дефектов целесообразно включать в их состав ФРЭС, как фактор оптимизации процессов репаративного остеогенеза.

3. Исследуемый костный недеминерализованный коллаген, насыщенный ФРЭС хорошо пропитывается кровью, плотно фиксируется в ране и обеспечивает сохранение её объема в течение всего срока резорбции, может быть рекомендован для дальнейшего внедрения в практическое здравоохранение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Рябова, Валентина Михайловна, 2011 год

1. Абдуллаев Ш.Ю., Архипова М.Х. Использование новых биологически совместимых материалов при восстановлении дефектов челюсти // Стоматология; -1999. №3. - С. 37-38.

2. Базикян Э.А., Смбатян Б.С. Восстановление костной ткани методом пересадки костных блоков // Клиническая стоматология. —М>. -2008. -№4;-с.28-зз. • ■ . . . ■ '

3. Белозеров М.Н. Оценка осгеопластических свойств различных биокомпозиционных материалов для заполнения дефектов челюстей. Дис. . канд. мед. наук. — М., 2004., 146 с:

4. Белоус A.M., Малахов В.А. Клеточные механизмы сосудистой патологии (обзор литературы) // Журн. АМН Украины. — 1998. 4, №4. -С. 581-596.

5. Берлянд A.C. и др. Физико- химические и биологические свойства гидроксиапатита фирмы «Поликом». Новое в стоматологии. Специальный выпуск.- 1992.-N 3.-С.9-1 Г.

6. Ботабаев Б.К. Влияние остеоиндукторов на репарацию костной ткани при старении // Успехи геронтологии. -2007. Т. 20. -№ 4. -С. 106-108.

7. Воложин А.И., Попов В.К., Краснов А.П. и др. Физико- механические и морфологические характеристики новых композитов* на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и гидроксиапатита.- «Новое в стоматологии», 1999.-N 8.- С.35-43.

8. Ганонг В.Ф. Физиология человека: Учебник. — Львов: БаК, 2002. С. 784.

9. Германов В.Г., Кавалерский Г.М., Чернашина З.А., Семенов В.А. Костно-пластическая хирургия: от костного трансплантата до современных биокомпозиционных материалов// Медицинская помощь. -М., -2006,- №4. С.16-18.

10. Григорьян A.C., Пулатова H.A., Воложин А.И., Истранов Л.П. Динамика заживления костных дефектов при имплантации в нихкомплексов коллагена и гидроксиапатита (эксперементально-морфологическое исследование// Стоматологи . М., -1996,- №5. - С. 13-16.

11. Григорьян A.C., Воложин А.И., Агапов B.C., Белозёров М.Н., Дробышев А.Ю. Остеопластическая'эффективность различных форм гидроксиапатита по данным* эксперементально-морфологического исследования // Стоматология. 2000. - № 3. - С. 4-8.

12. Григорьянц Л.А., Безруков B.Ml, Зуев В.П., Панкратов A.C. Остеорепарация в полостных костных дефектах под воздействием гидроксиапатита ультравысокой' дисперсности // 4 Российский национальный конгресс "Человек и лекарство"-М. -1997.- С. 36>

13. Гришко О.П. Разработка и исследование составов лекарственных препаратов на основе гидроксиапатита // Автореф. дис. канд. фарм. наук.-М. 1994.-20с.

14. Дмитриева J1.A., Труханова Ю.Р., Ревазова З.Э:,Зюзина Т.В. Оптимизаторы репаративного остеогенеза на этапах реконструктивных вмешательств на пародонте // Пародонтология. -2005.- №2. -С. 56-59.

15. Дробышев А.Ю.Эксперементальное обоснование и практическое' применение отечественных биокомпозиционных материалов при. костно-восстановительных операциях на челюстях // Дисс. на соис. уч. степ. док. мед. наук., М. -2001-, 237с.

16. Зефиров А.Л., Халиуллина P.P., Анучин A.A., Яковлев A.B. Влияние эндогенного оксида азота на функцию нервно-мышечного 'синапса // росс, физиол. журн. им. И.М*. Сеченова. -2001. №4. - С. 499-506.

17. Иванов С.Ю., Бизяев А.Ф., Ломакин* М.В., Панин A.M. Клинические результаты использования различных костнопластических материалов при синус-лифтинге // Ж. Новое в стоматологии: -1999. № 5. - С. 5153.

18. Иванов С.Ю., Риллер Л.И., А.Ф.Бизяев и др. Новое поколение биокомпозиционных материалов для замещения дефектов костной ткани // Ж. Новое в стоматологии. -1999: № 5. - С. 47-50.

19. Иванов С.Ю., Панин A.M., Володина Д.Н., Разработка биоматериалов для остеопластики на основе коллагена костной ткани. // Клиническая стоматология.-2005 №4.- С. 108-111.

20. Иванов С.Ю., Панин A.M., Кузнецов Г.В. Изучение свойств остеопластических материалов «Биоматрикс» и «Алломатрикс

21. Имплант» в эксперименте // Материал V Международнойконференции челюстно-лицевых хирургов и стоматологов // Санкт-Петербург. -2002. -С. 66

22. Истрапов Л.П. Коллаген и его применение в медицине // М.: Медицина,1976.- С. 228

23. Кирилова H.A., Фомичев Н.Г., Подорожная В.Т., Трубников В.И. Новые виды, материалов для костной пластики в свете современных представлений) о костных трансплантатах // Хирургия позвоночника. -2007. -№2. -С.66-70.

24. Кирилова H.A., Подорожная В.Т., Легостаева Е.В., Шаркеев Ю.П., Уваркин П.В., Аронов A.B. Костнопластические биоматериалы и их физико-механические свойства // Хирургия позвоночника. -2010. -№ 1. -С. 81-87.

25. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров H.H. Гистология, цитология и эмбриология. -М, ООО «МИА», -2007.- С.163-175

26. Курдюмов С.Г. Гидроксиапол и колапол: применение в стоматологической хирургической практике.//Военно-медицинский журнал., -1997-,№6, С. 48-49.

27. Лекишвили М.В., Касымов И.А., Юрасова Ю.Б.,Васильев М.Г., Панкратов А.С Аллопластика как метод восстановления костной ткани // Технологии живых систем. -2006. Т.З. -№ 2. —С.3-8.

28. Леонтьев В.К., Воложин А.И., Андреев Ю.Н., Курдюмов С.Г., Агапов B.C., Воложина С.А., Пулатова Н.А, Алимирзоев Ф.А. Применение новых препаратов гидроксиапола и колапола - в клинике // Стоматология. - 1995. -№5. -С. 69-71.

29. Ревазова З.Э., Катаева Т.А. Клиническое применение биоматериала «Остеопласт-К» в лечении деструктивных форм периодонтита // Эндодонтия Today. -2007. -№ 1. -С. 25-26.

30. Смешко Н.В. Разработка биокомпозиционного материала, содержащего L- аргинин, для замещения костных дефектов при хирургическихстоматологических вмешательствах. Дис.канд. мед. наук. —М.,2009., 127с.

31. Тер-Асатуров Г.П., Рябов А.Ю., Лекишвили М.В., Юрасова Ю.Б. Экспериментальная сравнительная оценка некоторых биоматериалов, используемых в российской челюстно-лицевой хирургии // Российский стоматологический журнал. -2009. -№ 4. —С. 11-12.

32. Трофимов В.В., Клименов В.А., Казимировская В.Б., Мансурова Л.А. Исследование биологической совместимости гидроксиапатита // М. — 1996. -№5. — С. 20-22.

33. Трунин Д.А., Волова Л.Т., Беззубов А.Е., Кириллова В.П., Белозерцева Е.А. Особенности регенерации костной ткани при использовании различных остеопластических материалов в эксперименте // Стоматология. -2008. Т.87. -№ 5. -С. 4-8.

34. Хэм А., Кормак Д. Гистология. -М.: Мир, 1983. -Т.З. -С. 163-273.

35. Шамсудинов А.Х. Сравнительная биохимическая и морфологическаяоценка свойств деминерализованного в различных растворах костного матрикса и его применение для костной пластики: Дисс. канд. мед. наук.- М., 1984,- 180С.

36. Ярошкевич A.Bi, Осипян З.М., Кражан С.М. и др. Особенности остеоиндуктивного процесса при его стимуляции посредством введения гидроксиапатита // В сб.: Актуальные вопросы медицины. -Ставрополь. -1996. С. 9-10.

37. Ярошкевич А.В., Осипян З.М., Иванов И.В'. и др. Зависимость интенсивности остеогенеза от степени интеграции имплантируемого гидроксиапатита' // В сб.: Актуальные вопросы медицины. -Ставрополь. 1996. -С. И-12.

38. Aharinejad S, Marks SC Jr, Bock P, Mason-Savas A, MacKay CA, Larson EK, Jackson ME, Luftensteiner M, Wiesbauer E (1995) CSF-1 treatment promotes angiogenesis in the metaphysis of osteopetrotic (toothless, tl) rats. Bone 16: 315-324.

39. Alagiakrishnan K., Juby A, Hanley D; Tymchak W, Sclater A (2003) Role of vascular factors in osteoporosis. J. Gerontol A Biol Sci Med Sci 58: 362366.

40. Alini M, Carey D, Hirata S, Grynpas MD, Pidoux I, Poole AR (1994)

41. Cellular and matrix changes before and at the time of calcification» in the growth plate studied in vitro: arrest of type X collagen synthesis and net loss of collagen when calcification is initiated. J Bone Miner Res 9: 10771087.

42. Antonov E.N, Bagratashvili VN, Whitaker MJ, Barry JJA, Shakesheff KM, Konovalov AN, Popov VK, Howdle SM (2005) Three-dimensionalbioactive and biodegradable scaffolds fabricated by surface-selective laser sintering. Advanced Materials 17: 327-330.

43. Aspenberg P., Thorngren K.G., Lohmander L.S.( 1991) Dose dependent stimulation of bone induction by basic fibroblast growth factor in rats. Acta Orthop Scand 62: 481-484

44. Barnes GL, Kostenuik PJ, Gerstenfeld* LC, Einhorn TA (1999) Growth factor regulation of fracture repair. J Bone Miner Res 14: 1805-1815.

45. Baron J>, Klein KO, Yanovski JA, Novosad JA, Bacher JD, Bolander ME, Cutler GB Jr (1994).Induction of growth plate cartilage ossification by basic fibroblast growth factor. Endocrinology 135:, 2790-2793.

46. Bauer TW, Muschler GF (2000) Bone graft materials. An overview of the basic science. Clin Orthop Relat Res 371': 10-27.

47. Bergers G, Brekken R, McMahon G, VuTH, Itoh T, Tamaki K, Tanzawa K, Thorpe P, Itohara S, Werb Z, Hanahan D (2000) Matrix metalloproteinase-9 triggers the angiogenic switch during carcinogenesis. Nat Cell'Biol 2: 73744.

48. Bilezekian JP, Raisz LG, Rodan GA (eds). Academic Press, SanDiego. pp.3.24. Marotti G, Zallone AZ (1980) »Changes in the vascular network during the formation of Haversian systems. Acta Anat (Basel) 106: 84-100.

49. Bluteau G, Julien M, Magne D, Mallein-Gerin F, Weiss P, Daculsi G, Guicheux J (2007) VEGF and VEGF receptors are differentially expressed in chondrocytes. Bone 40: 568-576.

50. Bordenave L, Georges A, Bareille R, Conrad'V, Villars F, Amedee J (2002)

51. Human bone marrow endothelial cells: a new identified source of B-typeinatriuretic peptide. Peptides 23: 935-940.

52. Bostrom MP, Asnis P (1998) Transforming growth factor beta in fracture repair. Clin Orthop Relat Res 355S: S124-S131.

53. Boyne P.J. (1979) Transplantation, implantation and grafts. Dent Clin North Am 15: 433-453.

54. Brandi M.L., Collin-Osdoby P (2006) Vascular biology and the skeleton. J Bone Miner Res 21: 183-192.

55. Brandi M.L., Crescioli G, Tanini A, Frediani U, Agnusdei D, Gennari C (1993) Bone endothelial cells as, estrogen targets. Calcif Tissue Int 53: 312317.

56. Brown R. et al( 1997) Strategies for cell engineering in tissue repair. Wound Rep Req., 5; 212.

57. Bruck, S.D., Mueller E.P. (1989) Reference standards for implantable materials: problems and needs. Med. Prog. Technol. 15: 5-20.

58. Bruder S.( 1998) The effect Implants Loaded Auotologous Mesenchimal' Stem Cells on the Healing of Canine Segmental Bone Defects. J. Bone Joint Surg. 80: 985-96.

59. Bucay N, Sarosi T, Dunstan CR, Morony S, Tarpley J, Capparelli C, Scully S, Tan- HL, Xu W, Lacey DL, Boyle WJ, Simonet WS (1998) osteoprotegerin-deficient mice develop early onset osteoporosis and arterialf calcification. Genes Dev 12: 1260-1268.

60. Burkus J.K., Ganey TM, Ogden JA (1993) Development of the cartilage canals and the secondary center of ossification in the distal chondroepiphysis of the prenatal'human femur. Yale J Biol Med 66: 193202.

61. Carano R.A., Filvaroff EH (2003) Angiogenesis and bone repair. Drug Discov Today 8: 980-989.

62. Carlevaro M.F., Cermelli S, Cancedda R, Descalzi CF (2000) Vascular endothelial growth factor (VEGF) in cartilage neovascularization andchondrocyte differentiation: auto-paracrine role during endochondral bone formation. J Cell Sei 113: 59-69.

63. Carmeliet P (2003) Angiogenesis in health and disease. Nat Med 9: 653-660.

64. Carmeliet P, Collen D (2000) Molecular basis of angiogenesis. Role of VEGF and VE-cadherin. Ann N Y Acad Sei 902: 249-262.

65. Chang P.C., Liu BY, Liu CM, Chou HH, Ho MH, Liu HC, Wang DM, Hou LT (2007) Bone tissue engineering with novel rhBMP2-PLLA composite scaffolds. J Biomed Mater Res A 81: 771-780.

66. Chen W.J., Jingushi S, Aoyama I, Anzai J, Hirata G, Tamura M, Iwamoto Y (2004) Effects of FGF-2 on metaphyseal fracture repair in rabbit tibiae. J Bone Miner Metab 22: 303-309.

67. Cheung C (2005) The future of bone healing. Clin Podiatr Med Surg 22: 631-641.

68. Childs S.G. (2005) Osteonecrosis: death of bone cells. Orthop Nurs 24: 295301.

69. Chu T.M., Warden SJ, Turner CH, Stewart RL (2007) Segmental bonefregeneration using a load-bearing biodegradable carrier of bone morphogenetic protein-2. Biomaterials 28: 459-467.

70. Chu T.W., Wang ZG, Zhu PF, Jiao WC, Wen JL, Gong SG (2002) (Effect of vascular endothelial growth factor in fracture healing). Zhongguo Xiu Fu Chong Jian Wai, Ke Za Zhi 16: 75-78.

71. Clarke et al., 2007; Clarke SA, Hoskins NL, Jordan GR, Marsh DR (2007) Healing of an ulnar defect using a proprietary TCP bone graft substitute, JAX, in association with autologous osteogenic cells and growth factors. Bone 40: 939-947.

72. Clemens T.L. (1996) Vasoactive Agents and Bone metabolism. In: Principles of Bone Biology. Bilezekian JP, Raisz LG, Rodan GA (eds). Academic Press, San Diego.pp. 597-605.

73. Colnot C, Romero DM, Huang S, Helms JA (2005) Mechanisms of action of demineralized bone matrix; in the repair, of cortical: bone defects. Clin Orthop Relat Res 435:69-78. ■ ;

74. Colton C.K. (1995) Implantable biohybrid artificial- organs. Cell Transplant 4:415-436. ''■■

75. Coultas L., Chawengsaksophak K, Rossant J (2005) Endothelial cells and VEGF in vascular development. Nature 438: 937-945.

76. Domaschke HC, Gelinsky M1^ Burmeister B, Fleig RI, Hankevlv Reinstorf A, ' Pompe W, Rosen-Wolff A (2006) In vitro ossificatiöns and' remodeling of mineralized collagen Iscaffolds. Tissue Eng 12: 949-958.

77. Effect on Endothelial Gelli Morphogenesis-Biomacromolecules 2008; 9; 2929-293 6, ' .'/ \'-.y,:95. . Drivdahl R.H:, Howard G.A., Baylink D;J.(;l982) Extracts of bone contain a potent regulator of bone fonnation: Biochim Biophys Acta 714:26-33.

78. Ennett et. al., 2006; Ennett AB, Kaigier D, Mooney .DJ (2006) Temporally regulated delivery of VEGF in vitro and in vivo. X Biomed Mater Res A 79::176.184.' ' ' : ',

79. Ferrara N, Gerber HP, LeCouter J (2003) The biology of VEGF and its receptors. Nat Med 9: 669-676.

80. Findlay D.M., Haynes DR (2005) Mechanisms of bone loss in rheumatoid arthritis. Mod Rheumatol 15: 232-240.• v 90

81. Geiger.F., C. Eckhardt, H. Bertram, T. Hennig;.W. Richter, H.G: Simank., Stimulation of bone formation by transfer of ph VEGF in! a gene activated1 matrix. European Cells and Materials Vol. 7. Suppl. 1, 2004 (page 29).

82. Gerber et al., 1999 Gerber IIP, Vu Til, Ryan AM, Kowalski J, Werb Z, FeiTara N (1999) VEGF couples hypertrophic cartilage remodeling, ossification and angiogenesis during endochondral bone formation. Nat Med 5: 623-628.

83. Globus R.K., Patterson-Buckendahl P, Gospodarowicz D (1988) Regulation of bovine bone cell proliferation by fibroblast growth factor and transforming growth factor beta. Endocrinology 123: 98-105.

84. Glowacki J (1998) Angiogenesis in fracture repair. Clin Orthop Relat Res 355S: S82-S89.

85. Glimcher M.J.(1987) The nature of the mineral component of bone and the mechanism of calcification. Instr Course Lect 36:49-69.

86. Grellier ef al., 2009 Grellier M, Ferreira-Tojais N, Bourget C, Bareille R, Guillemot F, Amedee J (2009) Role of vascular endothelial growth factor in the communication between human osteoprogenitors and endothelial cells. J Cell Biochem 106: 390-398.

87. Goldberg V.M., Stevenson S., Shaffer J.W.(1991) Biology of Autografts and Allografts. In Friedlaender GE and Goldberg VM (eds): Bone and Cartilage Allografts. Park Ridge, IL, American Academy of Orthopaedic Surgeons, 311.

88. Haigh J.J; Gerber HP, Ferrara N, Wagner EF (2000) Conditional^ inactivation of VEGF-A in areas of collagen2al expression results in embryonic lethality in the heterozygous state. Development 127: 14451453.

89. Hall A.P., Westwood-FR, Wadsworth PF (2006) Review of the effects of anti-angiogenic compounds on the epiphyseal growth plate. Toxicol Pathol 34: 131-147.

90. Haller A (1763) Experimentorum; de ossiem formatione. 2: 400 Francisci Grasset.

91. Hayek A, Culler FL, Beattie GM, Lopez AD, Cuevas P, Baird A (1987) An in vivo model for study of the angiogenic effects of basic fibroblast growth factor. Biochem Biophys Res Commun 147: 876-880.

92. Horner A, Bishop NJ, Bord S, Beeton C, Kelsall AW, Coleman N, Compston JE (1999) Immunolocalisation of vascular endothelial growth factor (VEGF) in human neonatal growth plate cartilage. J/Anat 194: 519524.

93. Horton W.A. (1990) The biology of bone growth. Growth Genet Horm 6: 13.

94. Hou L.T., Liu CM, Liu BY, Chang PC, Chen MH, Ho MH, Jehng SM, Liu HC (2007) Tissue engineering bone formation in novel recombinant human bone morphogenic protein 2-atelocollagen composite scaffolds. J Periodontol 78: 335-343.

95. Huang et al., 2005; Huang YC, ICaigler D, Rice KG, Krebsbach PH, Mooney DJ (2005) Combined angiogenic and osteogenic factor delivery enhances bone marrow stromal cell-driven bone regeneration. J Bone Miner Res 20: 848-857.

96. Huang Y.C., Kaigler D, Rice KG, Krebsbach PH, Mooney DJ (2005) Combined angiogenic and osteogenic factor delivery enhances bone marrow stromal cell-driven bone regeneration. J Bone Miner Res 20: 848-857.

97. Huang Y.C., Simmons C, Kaigler D, Rice KG, Mooney DJ (2005) Bone regeneration in a rat, cranial defect with delivery of PEI-condensed plasmid DNA encoding for bone morphogenetic protein-4 (BMP-4). Gene Ther 12: 418-426.

98. Hunter J (1794) Treatise on the Blood, Inflammation and' Gunshot Wounds. Eds George Nicol. London. Hunziker EB (1994) Mechanism of longitudinal bone growth and its regulation by growth plate chondrocytes. Microsc Res Tech 28: 505-519.

99. Hench L. Bioceramics // S.Amer. Ceram Soc. 1998.Vol.81, №7. P.17051728.

100. Imhof B.A., Dunon D (1997) Basic mechanism of leukocyte migration. Horm Metab Res 29: 614-621.

101. Inui K., Maeda M, Sano A, Fujioka K, Yutani Y, Sakawa A, Yamano Y, Kato Y, Koike T (1998) Local application of basic fibroblast growth factorminipellet induces the healing of segmental bony defects in rabbits. Calcif Tissue Int 63: 490-495.

102. Ivkovic S., Yoon BS, Popoff SN, Safadi FF, Libuda DE, Stephenson RC, Daluiski A, Lyons KM (2003) Connective tissue growth factor coordinates

103. Jain R.K. (2003) Molecular regulation of vessel maturation. Nat Med 9: 685i693.

104. Jansen J.A., Vehof JW, Ruhe PQ, Kroeze-Deutman H, Kuboki Y, Takita H, Hedberg EL, Mikos AG (2005) Growth factor-loaded scaffolds for bone engineering. J Control Release 101: 127-136.i

105. Jeon O., Song SJ, Kang SW, Putnam AJ, Kim BS (2007) Enhancement of ectopic bone formation by bone morphogenetic protein-2 released from a heparinconjugatedpoly(L-lactic-co-glycolic acid) scaffold. Biomaterials 28: 2763-2771.

106. Johnell O (1997) The socioeconomic burden of fractures: today and in the 21st century. Am J Med 103:20S-25S.

107. Kaigler D., Wang Z, Horger K, Mooney DJ, Krebsbach PH (2006a) VEGF scaffolds enhance angiogenesis and bone regeneration in irradiated osseous defects. J Bone

108. Kaigler et al., 2006 Kaigler D, Wang Z, Horger K, Mooney DJ, Krebsbach PH (2006) VEGF scaffolds enhance angiogenesis and bone regeneration in irradiated osseous defects. J Bone Miner Res 21: 735-744.

109. Kanczler J.M., Oreffo R.O.C. Osteogenesis and angiogenesis: the potential for engineering bone. — European Cells and Materials Vol.15 2008 (pages 100-114).

110. Kanczler J.M., Millar TM, Bodamyali T, Blake DR,Stevens CR (2003) Xanthine oxidase mediates cytokineinduced, but not hormone-induced bone resorption. Free Radic Res 37: 179-187.

111. Jarcho M. Tissue cellular; and; subcellular, events at a bone-ceramic hydroxilapatite interface.J.Bioeng. ( 1977) 1;79.

112. KawaguchiiH-,.Kurokawa T, Hanada K, Hiyama Y, Tamura M, Ogata E, . . Matsumoto T (1994) Stimulation of fracture repair by recombinant humanbasic: fibroblast growth factor in normal. and streptozotocin-diabetic rats. ' Endocrinology 135: 774-781.

113. Kempen et al;, 2009 Kempcn DH, Eu L, Heijink A, Hefferan TE, Greemers EB; MaranvAv;YaszemskivMJtDhert WJA (2009>Effect oftlocahsequential; VEGF and BMP-2 delivery on ectopic and orthotopic bone regeneration; Biomaterials 30: 2816- 2825. '-. •

114. Koenigl U., Guenther A., Kreft O et al Modulation of VEGF Release from Functionalized:Bbne: Graft MaterialiEuropean Cells and^Materials Vol: 14. Suppl. 1,2007 (page 71). • .

115. Koike. N., Fukumura D, Gralla O, Au P, Schechner JS^ Jain. RK2004)Tissue engineering: creation: of long-lasting blood vessels. Nature 428: 138-139. ■

116. Komatsu and Hadjiargyrou, 2004; Komatsu DE, Hadjiargyrou; M (2004) Activation of the transcription: factor HIF-1 and its- target genes, VEGF, HO-l, iNOS, during fracture repair. Bone 34: 680-688.

117. Lu Q, Ganesan K, Simionescu DT, Vyavahare NR (2004) Novel porous aortic elastin and collagen scaffolds for tissue engineering; Biomaterials; 25: 5227-5237.

118. Lubiatowski P., Kruczynski J, Gradys A, Trzeciak T, Jaroszewski J (2006) Articular cartilage repair by means of biodegradable scaffolds. Transplant Proc 38: 320-322.

119. Madeddu P (2005) Therapeutic angiogenesis and vasculogenesis for tissue regeneration. Exp Physiol 90:315-326.

120. Marks S.C., Hermey DC (1996) The: Structure: and Development of Bone.1.: Principles of Bone Biology.

121. Masudä S; Vascular; endothelials growths factor enhances vascularisation in microporous smalltcalibretpolyurethane grafts^ ASAI0 J, 43:530-34^1997;

122. Miner Res 21: 735-744. Kaigier D, Krebsbach PH, Wang Z, West ER, Horger K, Mooney DJ (2006b). Transplanted endothelial cells enhance orthotopic bone regeneration. J Dent Res 85: 633- 637.

123. Miller E., Gay S, Collagen structure and function in wound healing: biochemical and clinical aspects. Cohen K, Editor, Saunders, Philadelphia 1992 ; p 130.

124. Montero A., Okada Y, Tomita M, Ito M, Tsurukami H, Nalcamura T, Doetschman T, Coffin JD, Hurley MM (2000) Disruption of the fibroblast growth factor-2 gene results in decreased bone mass and bone formation. J Clin Invest 105: 1085-1093.

125. Montesano R., Vassalli JD, Baird A, Guillemin R, Orci L (1986) Basic fibroblast growth factor induces angiogenesis in vitro. Proc Natl Acad Sci U S A 83: 7297-7301.

126. Montesano R., Vassalli JD,N Baird A, Guillemin R, Orci L (1986) Basic fibroblast growth factor induces angiogenesis in vitro. Proc Natl Acad Sci U S A 83: 7297-7301».

127. Moses M.A., Sudhalter J, Langer R (1990) Identification of an inhibitor of neovascularization from cartilage. Science 248: 1408-1410.

128. Murphy et al., 2004' Murphy WL, Simmons CA, Kaigler D, Mooney DJ (2004) Bone regeneration viaa mineral' substrate and1 induced» angiogenesis. J Dent Res 83: 204-210.

129. Murphy W.L., Peters MC, Kohn DH, Mooney DJ (2000) Sustained release of vascular endothelial growth factor from mineralized poly(lactide-co-glycolide) scaffolds for tissue engineering. Biomaterials 21: 2521-2527.

130. Nagai H., Aolci M (2002) Inhibition of growth plate angiogenesis andendochondral ossification with diminished expression of MMP-13 in hypertrophic chondrocytes in FGF-2-treated rats. J Bone Miner Metab 20: 142-147.

131. Nakagawa M., Kaneda T, Arakawa T, Morita S, Sato T, Yomada T, Hanada K, Kumegawa M, Hakeda Y (2000) Vascular endothelial growth factor (VEGF) directly enhances osteoclastic bone resorption and survival of mature osteoclasts. FEBS Lett 473: 161-164.

132. Nakamura T;, Hanada, K, Tamura M, SHibanushi T, Nigi H, Tagawa M,

133. Greffo R.G., Triffitt JT (1999) Future potentials for using osteogenic stem cells and biomaterials in orthopedics. Bone 25(2suppl): 5S-9Si !

134. Orth M.W. (1999) The regulatiomof growth plate cartilage turnover. J Anim Sci 77 Suppl 2: 183-189. ; .188; Parfitt AM (2000) The mechanism of coupling: a role for the vasculature. Bone 26: 319-323.

135. Patel et al., 2008 Patel ZS, Ueda II, Yamamoto M,.Tabata Y, Mikos AG (2008) In vitro and in vivo release of vascular endothelial growth factor from gelatin microparticles and biodegradable composite scaffolds. Pharm ' Res 25: 2370- 2378.

136. Parsons J.( 1988) Bioceramics: Materials Characteristics Versus. Ann. N Y Acad. Sciences v.523 Jun.10. p.l90.0steoconductive Composite Grouts for Ortopedic Use.

137. Peng H., Usas A, Olshanski A, Ho AM, Gearhart B, Cooper GM, Huard J (2005) VEGF improves, whereas sFltl inhibits, BMP2-induced bone formation and bone healing through modulation of angiogenesis. J Bone Miner Res 20: 2017-2027.

138. Peng H., Wright V, Usas A, Gearhart B, Shen HC, Cummins J, Huard J (2002) Synergistic enhancement of bone formation and healing by stem cell-expressed VEGF and bone morphogenetic protein-4. J Clin Invest 110: 751-759.

139. Pufe T., Petersen W, Tillmann B, Mentlein R (2001) The splice variants VEGF121 and VEGF 189 of the angiogenic peptide vascular endothelial growth factor are expressed in osteoarthritic cartilage. Arthritis Rheum 44:1082-1088.

140. Pun S., Dearden RL, Ratkus AM, Liang H, Wronski TJ (2001) Decreased bone anabolic effect of basic fibroblast growth factor at fatty marrow sites in ovariectomized rats. Bone 28: 220-226.

141. Reddi A.H., Weintroub S., Muthukumaran N. (1987) Biological principles of bone induction. Orthop ClinN Amer 18:207-212.

142. Reddi A.H.( 1998) Role of morphogenetic proteins in skeletal tissue engineering and regeneration. Nat Biotechnol. Mar; 16 (3):247-52.

143. Risau W., Drexler H, Mironov V, Smits A, Siegbahn A, Funa K, Heldin CH (1992) Platelet-derived growth factor is angiogenic in vivo. Growth Factors 7: 261-266.

144. Ripamonti U., Reddi A.H.(1992) Growth and morphogenetic factors in boneinduction:role of!osteogenin andi related bone morphogenetic proteins in craniofacial and periodontal bone repair. Grit Rev Oral Biol Med 3 : 1-14.

145. Rhinelander F.W. (1974) Tibial blood supply in relation to fracture healing. Glin Orthop Relat Res-105: 34-81.

146. Rodan S.B., Wesolowski G, Thomas KA, Yoon K, Rodan GA. (1989) Effects; of acidic and basic fibroblast growth: factors; on osteoblastic cells. Connect Tissue Res 20: 283-288.

147. Rosier R.N., O'Keefe RJ, Hicks DG (1998) The potential; role of transforming growth factor beta in fracture healings, Clin; Orthop;»Relat Res 355S:. S294-S300.

148. Rossanf J^ HowardyE (2002) Signaling pathways:inf vasculardevelopment. Annu Rev Cell Dev Biol 18: 541 -573. ' .

149. Ryan A.M., Eppler DB, Hagler KE, Bmner RH, Thomford PJ, Hall RL,, Shopp* GM, O'Neill CA p999)s Breclinicali safety evaluation of rhuMAbVEGF; ans antiangiogenichiimanizedimonoclonaliantibody. Toxicolt Pathol^27:78-86: . '

150. Sachlos E., Czernuszka JT (2003):Making tissue• engineering scaffolds^work. Review: the applications of solid freeform fabrication technology to: the production of tissue engineering, scaffolds. Eur Cell Mater 5: 29-39.

151. Ryan A.M., Eppler DB, Hagler KE, Bruner RH; Thomford PJ, Hall RL, Shopp GM, O'Neill CAv (1999) Preclinical safety evaluation? of rhuMAbVEGF, an atitiangiogenic humanized monoclonal antibody. Toxicol Pathol 27: 78-86.

152. Saijo M., Kitazawa R, Naltajima M, Kurosaka M, Maeda S, Kitazawa S (2003) Heparanase mRNA expression during fracture repair in mice. Histochem Cell Biol 120: 493-503.

153. Storkebaum E:, Carmeliet P(2004)VEGF:a critical player in; neurodegeneration. J Clin Invest 113: 14-18: ■

154. Street et al., 2002 Street J; Bao M, deGuzman L, Bunting S, Peale FV, Jr.,

155. Street J., Winter D, Wang JH, Wakai A, McGuinness A, Redmond HP (2000) Is human fracture hematoma inherently angiogenic? Clin Orthop Relat Res 378: 224-237.

156. Streeten E.A., Brandi ML (1990) Biology of bone endothelial cells. Bone Miner 10: 85-94.

157. Streeten E.A., Ornberg R, Curcio F, Sakaguchi K, Marx S, Aurbach GD, Brandi ML (1989) Cloned endothelial cells from fetal bovine bone. Proc Natl Acad Sci U S A 86: 916-920.

158. Sugiyama T., KoharaH, Noda M, Nagasawa T (2006) Maintenance of thehematopoietic stem cell pool by CXCL12-CXCR4 chemokine signaling inibone marrow stromal cell niches. Immunity 25: 977-988.

159. Taichman R.S., Cooper C, Keller ET, Pienta KJ, Taichman NS, McCauley LK (2002) Use of the stromal cell-derived factor-1/CXCR4' pathway in prostate cancer metastasis to bone. Cancer Res 62: 1832-1837.

160. Tammela T., Enholm B, Alitalo K, Paavonen K (2005) The biology of vascular endothelial growth factors. Cardiovasc Res 65: 550-563.

161. Tatsuyama K., Maezawa Y, Baba H, Imamura Y, Fukuda M> (2000)'1 '

162. Expression of various growth factors for cell proliferation* and cytodifferentiation< during fracture repair of bone. Eur J Histochem 44: 269278.

163. Traeta J (1963) The role of the vessels in osteogenesis. Journal of Bone and Joint Surgery Series A 45B: 402-418.

164. Thomson R.C., Yaszemski M.J., Powers J.M., Milcos A.G. (1998). Hydroxyapatite fiber reinforced poly(a-hydroxy ester) foams for bone regeneration. Biomaterials 19:1935-1943.

165. Urist M.R.(1965) Bone formation by autoinduction. Science 150:893-899.

166. Urist M.R., DeLange R.J., Finerman G.A.M. (1983) Bone celldifferentiation and growth factors. Science 220:680-686.

167. Vu T.Hi, Shipley JM, Bergers G, Berger JE, Helms JA, Hanahan D, Shapiro SD, Senior RM, Werb Z (1998) MMP-9/gelatinase B is a key regulator of. growth plate angiogenesis and apoptosis of hypertrophic chondrocytes. Gcll 93:411-422. ■■■

168. Wedge S.R., Ogilvie DJ, Dukes M, Kendrew J, Chester R, Jackson JA, Boffey SJ, Valentine PJ, Curwen JO, Musgrove HL, Graham GA, Hughes GD, Thomas AP, Stokes ES, Curry B, Richmond Gil, Wadsworth PF,

169. Bigley AL, Hennequin LF (2002) ZD6474 inhibits vascular endothelial growth factor signaling, angiogenesis, and tumor growth following oral administration. Cancer Res 62: 4645-4655.

170. Wernike et al., 2010 Wernike E, Hofstettcr W, Liu Y, Wu G, Sebald HJ, Wismeijer D; Hunziker EB^ Siebenrock KA, Klenke FM (2010) Long-term cell'rmediated protein release from calcium phosphate ceramics. J Biomed Mater Res A 92: 463-474, \ : ' !

171. Yao Z., Lafage-Proust MH, Plouet J, Bloomfield S, Alexandre C, Vico L2004) Increase of both angiogenesis and bone mass in response to exercise / depends on VEGF. J Bone Miner Res 19: 1471-1480.

172. Yannas I.V., Hansbrough J., Ehrlich N.(1984) What criteria should be used for designing artificial skin replacements and how well do the current grafting materials meet these.criteria?' Ji,Trauma 24;,29.

173. Zelzer E., McLean W, Ng YS, Fukai N, Reginato AM, Lovejoy S, D'Amore PA, Olsen BR (2002) Skeletal defects in VEGF(120/120) mice reveal multiple roles for VEGF in skeletogenesis. Development 129: 1893-1904.