MODULAREA ELIBERĂRII CONTROLATE DIN OS DEMINERALIZAT PRIN TEHNICI SECVENŢIALE DE VACUUM ŞI DUBLĂ ÎNCĂRCARE

Abstract

Introducere. Demineralizarea grefelor osoase este asociată cu pierderi de factori de creştere. Studiul de faţă a investigat o metodă de încărcare secvenţială în vid a osului spongios demineralizat utilizând albastru de metilen (MB) ca substanţă model şi albumina serică bovină (BSA) ca strat de difuzie secundar. Scop. Scopul acestui studiu a fost de a determina influenţa nivelului de vid şi a concentraţiei de albumină asupra profilului de eliberare al substanţei biologic active, pentru obţinerea de grefe. Material şi metode. Oasele de bovină au fost demineralizate în 0.5 M acid clorhidric. Probele au fost încărcate cu MB folosind două niveluri de presiune în vid: 400 mbar (vid scăzut) şi 100 mbar (vid înalt). Probele au fost supuse unei a doua încărcări cu soluţii de 10%BSA, 20%BSA şi dH2O. Eliberarea de MB a fost monitorizată timp de 33 de zile. Concluzii. Încărcarea secvenţială dublă a osului demineralizat sub vid înalt, permite modularea precisă a profilului de eliberare al substanţelor bioactive, ce poate fi utilizată în dezvoltarea grefelor osoase multifuncţionale cu eliberare controlată, adaptabile la nevoi terapeutice specifice. Rezultate. A fost determinat că probele încărcate sub vid înalt (100 mbar) au prezentat o penetrare mai profundă a MB în osul demineralizat şi un profil de eliberare susţinut şi constant în timp. În schimb, probele încărcate sub vid scăzut (400 mbar) au eliberat rapid cantităţi mari de MB în primele zile, urmate de o scădere accelerată. Stratul secundar de BSA a acţionat ca o barieră de difuzie, întârziind eliberarea iniţială de BSA, dar prelungind-o în timp, în special în cazul probelor încprcate secundar cu BSA 20% utilizând vid înalt, unde s-a observat o eliberare semnificativ mai mare în a doua parte a perioadei de testare.

Introduction. Demineralization of bone grafts is commonly associated with the loss of growth factors. This study investigated a method of sequential vacuum loading of demineralized cancellous bone using methylene blue (MB) as a model compound and bovine serum albumin (BSA) as a secondary diffusion layer. Objective. The aim of this study was to determine the influence of vacuum level and albumin concentration on the release profile of a biologically active substance, in order to develop optimized bone grafts. Material and methods. The bovine bones were demineralized in 0.5 M hydrochloric acid. The samples were loaded with MB under two vacuum conditions: 400 mbar (low vacuum) and 100 mbar (high vacuum). The secondary loading was then performed using 10% BSA, 20% BSA, and the distilled water (dH2O). MB release was monitored over a period of 33 days. Results. The samples loded under high vacuum (100 mbar) showed deeper MB penetration into the demineralized bone matrix and a sustained, consistent release profile over time. In contrast, samples loaded under low vacuum (400 mbar) released large amounts of MB more rapidly during the initial days, followed by a steep decline. The secondary BSA loading formed a layer that acted as a diffusion barrier, delaying the initial release of MB but prolonging its release over time, particularly in samples secondarily loaded with 20% BSA under high vacuum, where a significantly higher release was observed in the later stages of the test period. Conclusion. Sequential dual loading of demineralized bone under high vacuum enables precise modulation of the release profile of bioactive substances. This technique can be applied to the development of multifunctional bone grafts with controlled release, tailored to specific therapeutic needs.