Materialy dlya inzhenerii krovenosnykh sosudov na osnove poliuretanov, izgotovlennye metodom elektrospinninga

Abstract

Full Text

Важными свойствами материалов используемых для изготовления протезов сосудов являются био- и гемосовместимость, стабильность структуры в процессе эксплуатации. В представленной работе исследованы свойства комбинированных материалов, изготовленных методом электроспиннинга из растворов полиуретанов (ПУ) Tecoflex EG-80A (Тес) и Pellethane 2363-80A (Pel) с белками в условиях in vitro и in vivo. Для улучшения адгезии эндотелиоцитов и их предшественников в матриксы вводили желатин, для улучшения гемосовместимости - бивалирудин. По данным сканирующей электронной микроскопии все материалы имели волокнистую структуру (диаметр волокон 1,12±0,44+1,39±0,6 мкм, размер пор 3,6±1,3^5,8±2,7 мкм). Было показано, что соотношение ПУ и белка в растворе для электроспиннинга влияет на механические свойства матриксов. Наилучшими механическими свойствами обладали материалы, изготовленные из 5% Tec с добавлением 15% желатина и 3,5% Pel с добавлением 5-10% желатина (вес/объем, вес/вес). Биосовместимость материалов на основе ПУ была исследована в экспериментах in vitro с использованием эндотелиальных клеток человека и A^mar Blue реагента. Показано, что клетки эффективнее адгезируют и пролиферируют на матриксах на основе Tec по сравнению с матриксами на основе Pel. Обнаружено, что введение желатина в состав матриксов приводит не только к улучшению связывания эндотелиальных клеток, но и к повышенному связыванию клеток крови с поверхностью матриксов. Добавление бивалирудина в состав матриксов, не оказывает влияния на связывание эндотелиоцитов, но и препятствует адгезии клеток крови. Протезы сосудов на основе ПУ и контрольные протезы из е-PTFE были имплантированы в брюшную аорту крыс на срок до 6 месяцев. Данные обзорной микроскопии и УЗИ-исследования свидетельствуют об увеличение толщины неоинтимы в протезах из е-PTFE через 3 и 6 месяцев функционирования по сравнению с протезами на основе ПУ. Данные гистологического и иммуногистохимического исследования демонстрируют, что протезы сосудов из e-PTFE более подвержены кальцификации и обрастанию парапротезной тканью, а внутренняя поверхность протезов на основе ПУ более плотно заселена эндотелиоцитами (экспрессия Factor VIII). Таким образом, протезы на основе ПУ с добавлением биополимеров могут быть рекомендованы для дальнейших клинических исследований.