Сегодня: 05.04.2025
RU / EN
Последнее обновление: 25.03.2025
Разработка двухслойного пористого скаффолда на основе хряща перегородки носа свиньи для ортопедии

Разработка двухслойного пористого скаффолда на основе хряща перегородки носа свиньи для ортопедии

Н.Ю. Игнатьева, О.Л. Захаркина, Е.А. Сергеева, Н.Б. Сережникова, А.Л. Файзуллин, А.Б. Шехтер
Ключевые слова: пористый скаффолд; хрящевая ткань; химическая модификация; глицериновый альдегид; рибоза.
2021, том 13, номер 4, стр. 48.

Полный текст статьи

html pdf
1616
1358

Цель исследования — получение конструкции на основе пластины хряща носовой перегородки, обеспечивающей нужную дифференцировку клеток в разных слоях для замещения глубокого остеохондрального дефекта; разработка алгоритма последовательности химических и физических воздействий для создания неиммуногенной, двухслойной пористой структуры с нужными упруго-механическими свойствами.

Материалы и методы. Пластины из гиалинового хряща носовой перегородки свиньи, покрытые сверху надхрящницей, подвергались многостадийной обработке, включающей заморозку, выдерживание в гипотоническом растворе солей (образцы типа I); трипсинизацию, точечное ИК-лазерное воздействие, повторную трипсинизацию (образцы типа II); стабилизирующее действие сшивающих агентов — глицеринового альдегида/рибозы в кислой среде — отмывку (образцы типа III).

Для всех типов образцов:

1) установлены параметры стабильности (температура денатурации коллагена с помощью термического анализа и модуль Юнга с помощью механического анализа);

2) определены основные морфологические особенности с помощью световой и поляризационной микроскопии с классическими окрасками препаратов и нелинейной оптической микроскопии в режиме генерации второй гармоники.

Результаты. У образцов типа I термические, механические и морфологические свойства практически не отличались от свойств исходной системы носовой перегородки. Значительная часть клеток имела разрушенные мембраны.

В образцах типа II термическая стабильность коллагенового каркаса была существенно снижена; модуль Юнга снизился более чем в 4 раза по сравнению с образцами типа I. Коллагеновая структура гиалинового хряща оказалась дезорганизована, тем не менее сохранились морфологические отличия гиалиновой части и надхрящницы. Произошла почти полная децеллюляризация матрикса конструкции. Последовательное воздействие лазерного излучения и трипсина привело к образованию в матрице неполнослойных отверстий с диаметром ~100 мкм.

В образцах типа III увеличились как термическая стабильность коллагенового каркаса, так и модуль Юнга (E). Глицериновый альдегид действовал более эффективно, чем рибоза, причем значение Е достигло величины, характерной для интактного гиалинового хряща. Волокна коллагена в образцах типа III были более толстые, чем в образцах типов I и II. Сохранились морфологические отличия гиалиновой части и надхрящницы и несквозные отверстия.

Заключение. В результате последовательных обработок солями, трипсином, ИК-лазерным излучением и нетоксичными сшивающими агентами пластина хряща носовой перегородки образует пористую бесклеточную конструкцию, которая состоит из двух слоев, образованных волокнами коллагена типа I (из надхрящницы) и типа II (из гиалиновой части). Для данной конструкции можно задавать стабильность, механические свойства и размеры полостей для заселения клеткам. Это дает возможность использовать конструкцию для замены дефектов суставного хряща.


Журнал базах данных

pubmed_logo.jpg

web_of_science.jpg

scopus.jpg

crossref.jpg

ebsco.jpg

embase.jpg

ulrich.jpg

cyberleninka.jpg

e-library.jpg

lan.jpg

ajd.jpg

SCImago Journal & Country Rank