Povyshenie biosovmestimosti matrits na osnove termotropnykh khitozanovykh gidrogeley

Abstract

Full Text

Актуальность. При использовании термотропных композиций на основе хитозановых гидрогелей и p-глицерофосфата в качестве основы для костно-пластического материала мы сталкивались с их низкой биосовместимостью, критическая оценка которой в литературе представлена скудно и не имеет систематических подходов к решению. Цель исследования: повысить биосовместимость хитозановых гидрогелей за счёт: (1) повышения степени деацетилирования и уменьшения количества свободных аминогрупп; (2) диализа и отмывки буферными системами от остатков p-глицерофосфата и уксусной кислоты; (3) включения в состав гелей высокопористых полилак-тидных (PLA) гранул. Материалы и методы. Для получения гидрогелей хитозан растворяли в 0,1 М уксусной кислоте и добавляли 95% водный раствор р-глицерофосфата при 4°С. Для уменьшения степени деацетилиро-вания (DD%) исходный хитозан реацетилировали с 65 до 20 DD%. Для удаления остатков реагентов проводили диализ против воды в течение 3 сут. или добавляли 0,1 М раствора NaOH и 0,1M буфера NaHcO3 Высокопористые PLA-гранулы были получены распылением замороженных эмульсий с применением сублимационной сушки и смешивались с гидрогелем в концентрации 4%, 8%, 16% по массе. Материалы исследовали на модели подкожной имплантации у крыс Wistar. Забор некропсий осуществляли на 14 сут. При гистологическом исследовании таксис лейкоцитов оценивали в баллах от 0 до 5 (1 - единичные лейкоциты; 2 - незначительное скопление лейкоцитов; 3 - множество лейкоцитов по периферии материала; 4 - лейкоцитарный детрит внутри материала; 5 - пе-рифокальная инфильтрация). Результаты. Исходный уровень лейкоцитарной инфильтрации при имплантации хитозановых гидрогелей в среднем составлял 4,5 балла. Снижение степени де-ацетилирования до 35% приводило к статистически значимому снижению лейкоцитарной инфильтрации до 2 баллов. При 20 DD% число лейкоцитов снижалось и соответствовало 1 баллу. Диализ гидрогелей хитоза-нов снижал лейкоцитарную инфильтрацию до 3 баллов, а при добавлении p-глицерофосфата с последующим диализом до 1 балла. Применение раствора щёлочи NaOH и буфера NaHCO3 напротив усиливало воспалительный ответ. Наиболее выраженное снижение уровня лейкоцитарной инфильтрации (до 2 баллов) наблюдалось при насыщении гидрогелей PLA-гранулами до 16%, что предположительно связано с уменьшением объёма гидрогеля и увеличением площади его взаимодействия с белками плазмы крови, снижающими положительный заряд хитозана.