Костные имплантаты на основе скаффолдов и клеточных систем в тканевой инженерии (обзор)
Рассмотрены современные тенденции тканевой инженерии, в том числе в челюстно-лицевой хирургии, в основе которых лежит использование скаффолдов, аутологичных стволовых клеток и биоактивных веществ. Отражены преимущества и недостатки основных используемых материалов для синтеза скаффолдов — трехмерных пористых или волокнистых матриц, выполняющих функцию механического каркаса для клеток. К таким материалам относятся натуральные полимеры (коллаген, целлюлоза, фибронектин, хитозан, альгинат и агароза, фиброин), синтетические полимеры (полилактид, полигликолид, поликапролактон, поливиниловый спирт) и биокерамика (гидроксиапатит, трикальций форсфат и биоактивные стекла). Показаны методы получения матриц, особое внимание уделено инновационным технологиям быстрого прототипирования — процесса формирования трехмерного объекта по цифровой модели, из которых наиболее применимыми для биополимеров являются лазерная стереолитография, селективное лазерное спекание, моделирование методом наплавления и 3D-печать. Большое место отведено использованию биоактивных веществ в процессе получения биоинженерных конструкций на основе скаффолдов — посадке стволовых клеток на матрицы перед трансплантацией их в место дефекта. Особое значение придается актуальному направлению клеточной биологии — использованию мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (наиболее распространенных клеток, применяемых в регенерации костных тканей), в частности представлены доступные источники их выделения и варианты направленной остеогенной дифференцировки. Освещены особенности и цели включения биоактивных веществ в структуру скаффолда — не только индуцировать остеогеннную дифференцировку, но и привлекать собственные стволовые клетки организма, а также стимулировать ангиогенез.
