Tkaneinzhenernye kompozitnye konstruktsii na osnove sopolimerov molochnoy i glikolievoy kislot, fosfatov kal'tsiya i kletok dlya regeneratsii kostnoy tkani

Abstract

Full Text

Актуальность. Перспективным направлением современной регенеративной медицины костной ткани является трансплантация тканеинженерных конструкций на основе полимерных скаффолдов и стволовых клеток. Однако большинство материалов по структуре и свойствам уступают нативной костной ткани, а это существенно снижает регенеративный потенциал трансплантируемых клеток. Создание биодеградируемых, скаффолдов, обладающих остеоиндуктивными свойствами, позволит клеткам in vitro сформировать структуры, максимально идентичные нативной костной ткани. Перспективными материалами для формирования таких скаффолдов являются композиты на основе биодеградируемых сополимеров молочной и гликолиевой кислот (PLGA) вместе с гидроксиа-патитом (ГА). Но структура и свойства гидроксиапатита отличаются от фосфатов кальция нативной костной ткани. Приближёнными по своим свойствам к нативной костной ткани являются кристаллы ГА, у которых содержание фазы р - трикальций фосфата (р - ТКФ) не менее 90%. Цель: формирование композитных скаффолдов на основе (PlGa), с добавлением смеси ГА и р - ТКФ, и последующая оценка остеоиндуктивных свойств разработанных скаффолдах на мезенхимных стволовых клетках человека (МСК). Материалы и методы: PLGA синтезировали полимеризацией с раскрытием цикла, р-ТКФ/ГА получали методом гидротермального синтеза. Все составляющие были охарактеризованы методами физико-химического анализа. Были сформированы композитные скаффолды с содержанием неорганической фазы 50%. Способность к адгезии, пролиферации и остеогенной дифференцировке была протестирована на линии нетрансформированных МСК. Результаты: в процессе выполнения работы были получены пористые скаффолды с развитой структурой и равномерно распредёлёнными частицами р-ТКФ по всему объёму скаффолда. Сформированные скаф-фолды не оказывали токсического влияния на культивируемые клетки в течение 28 суток культивирования. Было продемонстрировано, что р-ТКФ не только способствует адгезии и пролиферации клеток, но и накоплению кальция, свидетельствующего о дифференцировке клеток в остеогенном направлении после 14 суток культивирования. Показано, что присутствие р-ТКФ усиливает остеогенный потенциал разрабатываемой конструкции. Выводы: полученные тканеинженерные композиты могут быть в перспективе использованы для реконструкции повреждённой костной ткани различной степени тяжести.