Elektrospinning i strukturnaya stabilizatsiya kollagenovykh matriksov dlya tkaneinzhenernykh konstruktsiy

Abstract

Full Text

Тканеинженерные конструкции на основе коллагена активно используются сегодня в биомедицинских исследованиях. Однако, эффективность их применения ограничена недостаточно высокими физико-механическими характеристиками и структурной стабильностью в культуральных средах и живом организме. Для улучшения физико-химических свойств коллагеновых матриксов могут применяться различные сшивающие агенты, такие как генипин, глутаровый альдегид и другие. При этом, генипин являясь природным сшивающим агентом, обладает заметно более низкой (по сравнению с другими соединениями) токсичностью, что и делает его весьма перспективным для решения этой проблемы. Цель работы: формирование высокопористых колла-геновых пленочных матриксов методом электроспиннинга, их стабилизация с использованием генипина и тестирование в культуре фибробластов in vitro. Для этого коллаген смешивался с гексафторизопропанолом и генипином. Готовые матриксы выдерживали в 0,03 М генипина в этаноле в течение 3, 6 и 14 суток при 37оС, после чего их промывали в фосфатно-соляном буферном растворе в течение суток. Анализ матриксов методом сканирующей электронной микроскопии показало, что все исследованные образцы сохранили свою волокнистую микроструктуру. По данным механических испытаний на растяжение добавление генипина в исходную композицию позволило увеличить механическую прочность образцов более, чем на порядок. Для in vitro исследований матриксы помещали в лунки 24-луночного планшета, покрытые агарозой. Суспензию человеческих фибробластов Bj-5ta добавляли к матриксам, после чего их инкубировали в течение 14 дней. Рост клеток наблюдали с помощью световой микроскопии, про-лиферативного теста WST-1 и флуоресцентного окрашивания Кальцеином AM. Показано отсутствие цитотоксичности всех образцов. Модификация исходной композиции с помощью генипина привела к умеренному повышению эффективности пролиферации клеток по сравнению с контрольными образцами. Конфокальная микроскопия подтвердила выживаемость и равномерное распределение клеток по поверхности матриксов. Таким образом, нами разработан процесс синтеза коллагеновых пленочных матриксов методом электроспиннинга с последующей структурной стабилизацией генипином. Изучены механические свойства матриксов, их цитотоксичность и цитосовместимость с целью дальнейшего использования в тканевой инженерии.