Abstract
We have analyzed the state-of-the-art methods for sterilization of bone implants. The problem of finding effective bioimplant sterilization methods is still far from its optimal solution and remains as urgent as before. The factors limiting further development of the main biomaterial sterilization methods include limitations related to each existing method and the use of technologies with sterilizing effect. Comparative analysis of the main techniques for bioimplant sterilization that are used in medical and biological areas (treatment with ethylene oxide, radiation, wet warmth, liquid media, and ozone) allows for a conclusion on the advantages of the radiation sterilization. However, the choice is challenged by the dilemma: higher radiation dose would increase the sterilization effect, but at the same time can lead to multiple morphological abnormalities in the tissues, deterioration of their mechanical characteristics, destruction of morphogenetic proteins and consequently to lower efficacy of the reparative bone formation. As a result, the material can become unsuitable for clinical use. One of the real approaches to solve this problem is to use as low absorbed radiation dose as possible during irradiation of biomaterials, at least to 15 kGy. The developments made by the authors within the last years have shown that such a result can be achieved by the use of combines sterilization techniques based on combines effects of a number of physical and chemical factors on the biomaterial being sterilized. Mutual enhancement of the sterilizing effects of these factors creates prerequisites for their synergy, whereby the intensity of each factor can be reduced. This makes it possible to decrease the degree of harmful adverse events associated with each individual factor with higher total effect. The search for innovative solutions for the urgent problems of the bone bioimplant sterilization, for the development of the state-of-the-art health-sparing technologies can be successful only with unification of the efforts by specialists from related sciences. This would allow for creating of breakthrough technologies for sterilization and for optimization of this procedure with achievement of its high efficacy.
Highlights
Авторами проанализировано современное состояние способов стерилизации костных имплантатов
При этом обеспечивается сохранение остеоиндуктивных свойств образцов, морфологическая и биопластическая неизменность стерилизуемых объектов, возможность использования для массовой заготовки имплантатов из компактного и губчатого вещества кости под постоянным контролем разницы концентраций озоно-кислородной смеси на входе и выходе стерилизационной камеры
Однако при ее применении возникает дилемма – повышение дозы облучения усиливает стерилизационный эффект радиационной обработки, но в то же время способствует многочисленным морфологическим изменениям тканей, ухудшению их механических характеристик
Summary
Руководствуясь приведенным перечнем видов стерилизации, остановимся несколько подробнее на особенностях и характеристиках каждого из них. Как следует даже из такого краткого описания технологии стерилизации оксидом этилена, устанавливаемого в ГОСТ 11135-2017, этот процесс – достаточно сложный, многоступенчатый и длительный. С одной стороны, как уже отмечалось выше, метод газовой стерилизации с использованием оксида этилена сегодня занимает практически половину мирового рынка стерилизации оборудования, инструментария, изделий биомедицинского назначения. Существует мнение, что несмотря на высокую токсичность используемого рабочего вещества, этот метод более безопасен и меньше повреждает ткани, чем автоклавирование или радиационное воздействие, и весьма эффективен для инактивации антигенных структур HBV, HCV и HIV в биоимплантатах. Вместе с тем и сегодня, в XXI веке, сторонники метода в некоторых странах (к примеру, в Польше) продолжают утверждать, что cтерилизация окисью этилена является наиболее универсальным и распространенным методом низкотемпературной стерилизации, который характеризуется высокой эффективностью, низкой стоимостью и пригодностью для широкого спектра материалов, а по степени его потенциальной опасности вполне сравним с другими технологиями [10]
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
