Ksenoprotezy na osnove detsellyulyarizirovannykh bych'ikh perikardov dlya tkaneinzhenernoy rekonstruktsii vnutrennikh vystilok s reguliruemymi biomekhanicheskimi i funktsional'nymi svoystvami

Full Text

Ксенопротезы на основе перикардов млекопитающих широко применяют в области тканеинженерной реконструкции мягких тканей [1]. Одним из ключевых этапов разработки ксенопротезов является процесс децеллюляризации, который направлен на устранение иммуногенности продукта. Однако в результате децеллюляризации происходит снижение показателей протеолитической устойчивости, что приводит к сокращению срока службы ксенопротезов. Этот эффект компенсируют посредством стабилизации освобожденных от клеток матриц, состоящих преимущественно из коллагена и эластина, с участием сшивающих агентов. Традиционно для этих целей используют глутаровый альдегид, что зачастую сопровождается снижением показателей биосовместимости ксенопротезов, связанным с увеличением жесткости и стимулированием цитотоксичности. В то же время, эффект от существующих аналогов [2, 3] изучен не полностью. Наш проект направлен на всестороннее изучение влияния сшивающих агентов различной природы, включая гексаметилен диизоцианат (ГМДЦ), диглицидиловый эфир этилен гликоля (ДЭЭГ), 1-этил-3-(3-диметиламинопропил) карбодиимид (ЭДАК) и генипин, на механические, структурные и функциональные свойства децеллюляризированных тканей бычьих перикардов. Нами показана общая тенденция к структурной реорганизации коллагеновых фибрилл и уменьшению анизотропии механических свойств после обработки матриц сшивающими агентами. Более того, под действием генипина матрицы приобретали изотропные свойства. Протеолитическая устойчивость заметно варьировала в зависимости от типа сшивающего агента от 6% (для ЭДАК) до 94% (для ДЭЭГ) в рамках протокола измерений. Температура сваривания образцов в результате стабилизации увеличивалась в среднем на 10°С. Однако при использовании ДЭЭГ разница была наименьшей. Структурный анализ проводили на установках сканирующей электронной микроскопии, двухфотонной микроскопии и при гистохимическом окрашивании образцов. По результатам исследования образцы были охарактеризованы, как бесклеточные губчатые структуры, состоящие из коллагеновых септ, окружающих поры. Отмечено, что в результате обработки сшивающими агентами в составе матриц происходило утолщение и параллелизация волокон. Таким образом, использование различных приемов химической стабилизации позволяет добиться оптимизации свойств ксенопротезов и потенциально расширяет спектр их применения при тканеинженерной реконструкции.

About the authors

E. A Ivukina

L. P Istranov

E. V Istranova

S. N Churbanov

B. S Shavkuta

N. N Zaytseva

D. S Kuznetsova

A. V Kurkov

P. A Mel'nikov

D. A Vishnevskiy

A. B Shekhter

E. V Zagaynova

Yu. A Rochev

P. S Timashev

References

Supplementary files