CC BY
11
костной ткани требуется заполнение дефектов остеопла-стическими материалами, обеспечивающими каркас для восстановления ткани и обладающими остеоиндуктив-ными свойствами.
Композитные материалы на основе смеси структурных белков шелка и желатина успешно применяются в регенеративной медицине уже на протяжении нескольких лет, благодаря своим превосходным свойствам. Получение фотоотверждаемых производных фиброина и желатина дополнительно улучшает их физико-химические свойства, так изделия на основе метакрилирован-ного фиброина (ФБМА) характеризовались 10-кратным увеличением его жесткости, а фотосшивание желатина (ЖМА) приводило к стабилизации структуры в водных растворах [1]. Правильно подобранное соотношение ФБМА и ЖМА может помочь создать эффективные скаффолды, обладающие максимальной прорегенера-тивной и остеоиндуктивной активностью.
В данной работе получали фотоотверждаемые композитные пленки с разным соотношением ФБМА и ЖМА и изучали возможность их применения для восстановления костной ткани. Полученные пленки успешно поддерживали жизнеспособность и остеогенную дифференци-ровку клеток. Стоит отметить, что наилучшие показатели наблюдали у образцов с соотношением ФБМА/ЖМА 7:3, на которых наблюдалось увеличение количества клеток, усиление остеоиндуктивной активности, а именно повышение уровня экспрессии щелочной фосфатазы и отложение клетками фосфатов кальция. Что интересно, эти результаты не коррелировали с повышением экспрессии RGD-зависимых субъединиц интегринов р1 и а5, и максимальный уровень их экспрессии наблюдался на подложках с наибольшей жесткостью на основе чистого ФБМА.
Таким образом, создание композитных субстратов с соотношением компонентов ФБМА/ЖМА 7:3 приводит к улучшению остеогенных свойств материалов и делает возможным их применение в фотолитографии и для изготовления персонифицированных имплантатов. Работа выполнена при поддержке НИЦ «Курчатовский институт».
Литература:
1. Bessonov I., Moysenovich A., Arkhipova A. et al. Polymers (Basel). 2020. V. 12. № 3. P. E646.
ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ
И ЭФФЕКТИВНОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО
КОМПОНЕНТА КОСТИ В ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ
МОДЕЛЯХ ОСТЕОРЕЗОРБЦИИ
Е.В. Писарева1, М.Ю. Власов2, Л.Т. Волова2,
Е.В. Тимченко1, А. Тчанг1, И. Лемба1
1 Самарский университет, Самара, Россия
2 Самарский государственный медицинский университет, Самара, Россия
e-mail: pella1@rambler.ru
Ключевые слова: остеорезорбция, минеральный костный
компонент, костный метаболизм.
Поиск новых биотехнологических продуктов и способов их применения для профилактики и лечения заболеваний, связанных с нарушением регуляции костного метаболизма является актуальным направлением регенеративной медицины в настоящее время.
В биотехнологическом центре «БиоТех» СамГМУ совместно с Самарским университетом разработана
технология получения и предложен способ введения в организм минерально-органического компонента костной ткани (МКК) аллогенного происхождения, получаемого после производства имплантатов из утилизируемых костных фрагментов [1,2]. Кальций-фосфатные резорби-руемые материалы обладают остеоиндуктивностью, могут служить носителями лекарств и использоваться для неинвазивных методов лечения костной ткани. Поэтому целью настоящего исследования стало изучение состава и физико-химических свойств МКК и его исследование в различных патогенетических моделях остеорезорбции у животных.
Химический состав и размер частиц в образцах МКК человека и животных изучены методами рамановской спектроскопии, рентгенофлуоресцентного, рентгено-фазового, лазерно-дифракционного и протеомномго анализа. Безопасность и эффективность биоматериала изучена в эксперименте на крысах, кроликах и свиньях в гипоэстрогенной, глюкокортикоидной и гипертермической моделях. В сыворотке крови определяли биохимические показатели костного метаболизма, проводили гистологические исследования костной ткани и жизненно-важных органов.
Установлено, что аллогенный МКК содержит микроэлементы костной ткани человека, а кристаллическая фаза соответствует гидроксиапатиту. Протеомный анализ выявил коллагеновые и не коллагеновые белки, что было подтверждено спектроскопией комбинационного рассеяния.
При внутримышечном введении МКК интакт-ным животным не выявлено патологических изменений со стороны жизненно важных органов, отложений кальцинатов в тканях, отклонений гомеостаза. Имплантация биоматериала способствует снижению активности остеокластов, усилению синтеза коллагена остеобластами, снижению интенсивности остео-резорбции. Устраняется остеодеструктивный эффект глюкокортикоидов, наблюдается нормализация процессов ремоделирования. Полученные результаты могут служить основой для рекомендации к завершению доклинических испытаний аллогенного МКК и дальнейшему его применению в клинической практике для профилактики и лечения заболеваний, связанных с нарушением метаболизма костной ткани.
Литература:
1. Волова Л.Т., Подковкин В.Г., Власов М.Ю. Пат. РФ
№ 2219933. кл. А61К33/00, А61Р19/10. 2003.
2. Волова Л.Т., Писарева Е.В., Власов М.Ю. и др. Пат. РФ
№ 2704114. кл. A61K 35/32. 2019.
ИССЛЕДОВАНИЕ БИОСОВМЕСТИМОСТИ МАГНИЕВЫХ БИОРЕЗОРБИРУЕМЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМ MG-ZN-GA И MG-ZN-MN-CA
С.В. Плегунова
НИТУ МИСиС, Москва, Россия e-mail: Sofa.plegunova@gmail.com
Ключевые слова: биорезорбируемые материалы, магний, ортопедические имплантаты, биосовместимость, цитоток-сичность, коррозионная стойкость.
Современная медицина широко использует искусственные материалы, предназначенные для замены поврежденных тканей. Магний и его сплавы имеют ряд
преимуществ по сравнению с обычными материалами для ортопедических имплантатов, такими как нержавеющая сталь, титан и его сплавы, керамика и биорезорби-руемые полимеры [1,2]. Основные области применения медицинских изделий на основе магния в настоящее время включают сердечно-сосудистые стенты, штифты для фиксации костей, а также винты. Материалы для имплантатов с механическими свойствами близкими к костным, могут вовлекать окружающую костную ткань в нагрузочные процессы и тем самым снижается возможность расшатывания крепления имплантата [2]. Сплавы магния считаются перспективными заменителями постоянных имплантатов из-за их биорезорбции в физиологической среде, что исключает повторное хирургическое вмешательство.
В настоящей работе исследована биосовместимость магниевых сплавов Mg-Zn-Ca-Mn и Mg-Zn-Ga, с организмом человека для применения в качестве материала для имплантатов, используемых при остеосинтезе. Было показано, что сплавы после горячей экструзии демонстрируют хорошие механические свойства и низкую скорость коррозии в растворе Хэнкса. Для исследования концентрации элементов экстрактов использовался метод атомно-эмиссионной спектрометрии. Концентрация элементов увеличивается по линейной зависимости с увеличением времени выдержки сплава в среде DMEM/F12. Концентрации химических элементов в экстрактах, полученных из сплавов, находятся в предельно допустимых значениях для организма человека.
In vitro цитотоксичность экстрактов была исследована методом МТС-теста на клеточной линии MG63 в соответствии с ISO 10993-5. Высокая цитотоксичность достигается только для 100 % экстракта (без разбавления] причиной высокий рН клеточной среды жизнеспособность клеток снижена до 60%. В процессе раститровки 50, 25 и 12,5% клеточной среды заменялось на экстракт, что способствовало увеличению жизнеспособность клеток от 85%.
Цитотоксического действия сплавов на клетки MG63 не наблюдалось, и в сочетании с механическими и коррозионными свойствами эти сплавы подходит для применения в медицине.
Литература:
1. С.Л. Синебрюхов. Запорожский медицинский журнал. —
2013. — Т. 6. — № 81. — С. 76-79.
2. Witte F. Acta Biomatenialia. — 2010. — Vol. 6. — № 5. — P.
1680-1692.
РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ ВАЛИДАЦИИ МЕТОДИКИ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДСЧЕТА КЛЕТОК
Н.С. Покровский, М.А. Водякова, Е.В. Мельникова
ФГБУ НЦЭСМП Минздрава России, Москва, Россия e-mail: pokrovskY.ns@gmail.com
Ключевые слова: валидация, счетчик клеток, гемоцито-метр, жизнеспособность, экспертиза качества.
Разработка и производство продуктов, содержащих в своем составе жизнеспособные клетки человека, требует поддержания определенных параметров качества и безопасности на протяжении всего процесса. К таким параметрам относятся жизнеспособность, а также минимально необходимое количество клеток. Контроль этих показателей обеспечивает точный подбор дозы для
достижения безопасности и эффективности выпускаемого продукта.
Традиционный способ подсчета клеток и оценки их жизнеспособности подразумевает использование красителей (например, трипановый синий] и гемоцито-метра. Такой метод является золотым стандартом в первую очередь из-за его низкой стоимости, универсальности и простоты. Однако использование гемоцитометра имеет существенные недостатки (особенно для масштабных производств], такие как трудоемкость и высокая длительность процесса подсчета и пробоподготовки. Кроме того, непосредственное участие оператора в процессе подсчета вносит существенный вклад в повышение коэффициента вариации, а также требует большого количества сотрудников для параллельного подсчета нескольких образцов.
Автоматические счетчики клеток (такие как Cedex (Roche, Швейцария], Countess II (Invitrogen, США], Vi-CELL XR (Beckman Coulter, США] и другие] позволяют преодолеть ограничения традиционных ручных методов, снижая трудозатраты и повышая точность подсчета путем автоматизации процесса и исключения человеческого фактора.
Для валидации методики автоматического подсчета клеток согласно ОФС.1.1.0012.15 «Валидация аналитических методик» ГФ РФ XIV необходимо определять такие параметры, как специфичность, аналитическая область, линейность, правильность и прецизионность для общего количества клеток и процента жизнеспособности. В настоящее время в научной литературе представлены единичные публикации, описывающие подходы к валидации методик подсчета клеток в автоматическом режиме с использованием счетчиков клеток. Изучив представленные литературные данные, а также нормативную документацию, в рамках этой работы была разработана стратегия валидации методики автоматического подсчета клеток, заключающаяся в разработке дизайна эксперимента, подборе стандартов, экспериментальных точек и установлении критериев приемлемости для оценки полученных результатов. Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00001-22-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 121021800098-4].
РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК В АСПЕКТЕ ЛЕЧЕНИЯ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОГО РУБЦА МАТКИ
А.Г. Полешко1, С.И. Михалевич2, С.А. Креер2, И.Д. Волотовский1
1 Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси, Минск, Республика Беларусь
2 Белорусская медицинская академия последипломного образования, Минск, Республика Беларусь
e-mail: renovacio888@yandex.ru
Ключевые слова: рубец матки, мезенхимальные стромаль-ные клетки, коллаген.
На сегодня наблюдается высокая распространенность кесарева сечения (КС) при оперативном родо-разрешении, что связано со многими факторами, в т. ч. с увеличением числа первородящих пациенток позднего
