Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВНЯ БИОСОВМЕСТИМОСТИ КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩИХ МАТРИКСОВ НА МОДЕЛИ ХОРИОАЛЛАНТОИСНОЙ МЕМБРАНЫ КУРИНОГО ЭМБРИОНА'

ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВНЯ БИОСОВМЕСТИМОСТИ КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩИХ МАТРИКСОВ НА МОДЕЛИ ХОРИОАЛЛАНТОИСНОЙ МЕМБРАНЫ КУРИНОГО ЭМБРИОНА Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
23
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
коллагеновые матриксы / регенерация / куриные эмбрионы / биосвместимость / collagen matrices / regeneration / chicken embryos / biocompatibility

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Долгалев Александр Александрович, Бобрышев Дмитрий Викторович, Ржепаковский Игорь Владимирович, Бойко Евгений Михайлович, Венедиктов Алексей Александрович

Актуальность. Несмотря на большое количество методов увеличения объема альвеолярного гребня, лечение атрофии костной ткани в области имплантации остается актуальной темой как для научных дискуссий, так и насущной практической задачей стоматологов-хирургов и имлантологов. Атрофия костной ткани с точки зрения регенерации рассматривается как критический дефект, то есть дефект, в котором нет условий для восстановления полноценного объема кости естественным образом. В связи с этим возникает необходимость использования ксеногенных материалов для направленной костной регенерации. Коллаген является основным компонентом экстрацеллюлярного матрикса, который играет важнейшую роль для обеспечения механической прочности и упругости соединительных тканей, а также поддерживает рост клеток. В рамках данной работы авторами представлены результаты исследования биосовместимости различных форм коллагеновых матриксов на модели куриных эмбрионов. Методы. Биосовместимость и сосудистые эффекты исследуемых образцов матриксов изучали in vivo с использованием модели CAM (chorioallantoic membrane) хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона в некоторой модификации в соответствии с методикой. Результаты данного исследования позволяют сделать вывод, что гель из подслизистой тонкого кишечника (ПТК) является перспективным материалом для направленной тканевой регенерации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Долгалев Александр Александрович, Бобрышев Дмитрий Викторович, Ржепаковский Игорь Владимирович, Бойко Евгений Михайлович, Венедиктов Алексей Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INVESTIGATION OF THE BIOCOMPATIBILITY LEVEL OF COLLAGEN-CONTAINING MATRICES ON THE MODEL OF THE CHORIOALLANTOIS MEMBRANE OF A CHICKEN EMBRYO

Relevance. Despite the large number of methods for increasing the volume of the alveolar ridge, the treatment of bone atrophy in the field of implantation remains an urgent topic for both scientific discussions and an urgent practical task of dental surgeons and implantologists. Bone atrophy from the point of view of regeneration is considered as a critical defect, that is, a defect in which there are no conditions for restoring the full volume of bone naturally. In this regard, there is a need to use xenogenic materials for targeted bone regeneration. Collagen is the main component of the extracellular matrix, which plays an important role in ensuring the mechanical strength and elasticity of connective tissues, and also supports cell growth. Objective. Within the framework of this work, the authors present the results of a study of the biocompatibility of various forms of collagen matrices on a model of chicken embryos. Methods. Biocompatibility and vascular effects of the studied matrix samples were studied in vivo using a CAM (chorioallantoicmembrane) model of the chorioallantoic membrane of a chicken embryo in some modification in accordance with the methodology. The results of this study allow us to conclude that the gel from the submucosa of the small intestine (PTC) is a promising material for targeted tissue regeneration.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВНЯ БИОСОВМЕСТИМОСТИ КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩИХ МАТРИКСОВ НА МОДЕЛИ ХОРИОАЛЛАНТОИСНОЙ МЕМБРАНЫ КУРИНОГО ЭМБРИОНА»

СТОМАТОЛОГИЯ

Ш1НЫ1Ц

шч

ИССЛЕДОВАНИЕ УРОВНЯ БИОСОВМЕСТИМОСТИ

КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩИХ МАТРИКСОВ НА МОДЕЛИ ХОРИОАЛЛАНТОИСНОЙ МЕМБРАНЫ

КУРИНОГО ЭМБРИОНА

А. А. Долгалев, Д. В. Бобрышев, И. В. Ржепаковский, С. И. Писков, Е. М. Бойко, А. А. Венедиктов, М. Л. Акрамов, Ю. А. Глумскова

Аннотация. Актуальность. Несмотря на большое количество методов увеличения объема альвеолярного гребня, лечение атрофии костной ткани в области имплантации остается актуальной темой как для научных дискуссий, так и насущной практической задачей стоматологов-хирургов и имлантологов. Атрофия костной ткани с точки зрения регенерации рассматривается как критический дефект, то есть дефект, в котором нет условий для восстановления полноценного объема кости естественным образом. В связи с этим возникает необходимость использования ксеногенных материалов для направленной костной регенерации. Коллаген является основным компонентом экстрацеллюлярного матрикса, который играет важнейшую роль для обеспечения механической прочности и упругости соединительных тканей, а также поддерживает

рост клеток. В рамках данной работы авторами представлены результаты исследования биосовместимости различных форм коллагеновых матриксов на модели куриных эмбрионов. Методы. Биосовместимость и сосудистые эффекты исследуемых образцов матриксов изучали in vivo с использованием модели CAM (chorioallantoic membrane) хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона в некоторой модификации в соответствии с методикой.

Результаты данного исследования позволяют сделать вывод, что гель из подслизистой тонкого кишечника (ПТК) является перспективным материалом для направленной тканевой регенерации.

Ключевые слова: коллагеновые матриксы, регенерация, куриные эмбрионы, биосвместимость.

INVESTIGATION OF THE BIOCOMPATIBILITY LEVEL OF COLLAGEN-CONTAINING MATRICES ON THE MODEL OF

THE CHORIOALLANTOIS MEMBRANE OF A CHICKEN EMBRYO

A. A. Dolgalev, D. V. Bobryshev, I. V. Rzhepakovsky, S. I. Piskov, E. M. Boyko, A. A. Veneiktov, M. L. Akramov, Yu. A. Glumskova

Annotation. Relevance. Despite the large number of methods for increasing the volume of the alveolar ridge, the treatment of bone atrophy in the field of implantation remains an urgent topic for both scientific discussions and an urgent practical task of dental surgeons and implantologists. Bone atrophy from the point of view of regeneration is considered as a critical defect, that is, a defect in which there are no conditions for restoring the full volume of bone naturally. In this regard, there is a need to use xenogenic materials for targeted bone regeneration. Collagen is the main component of the extracellular matrix, which plays an important role in ensuring

the mechanical strength and elasticity of connective tissues, and also supports cell growth. Objective. Within the framework of this work, the authors present the results of a study of the biocompatibility of various forms of collagen matrices on a model of chicken embryos. Methods. Biocompatibility and vascular effects of the studied matrix samples were studied in vivo using a CAM (chorioallantoicmembrane) model of the chorioallantoic membrane of a chicken embryo in some modification in accordance with the methodology.

The results of this study allow us to conclude that the gel from the submucosa of the small intestine (PTC) is a promising material for targeted tissue regeneration.

Keywords: collagen matrices, regeneration, chicken embryos, biocompatibility.

В последние годы активно изучается морфогенети-ческая функция коллагена, осуществление которой возможно благодаря рецепторам коллагена на поверхности различных клеточных популяций, таких как тромбоциты и фибробласты. Большое значение имеет наличие во всех тканях разных типов коллагена, а также их смена в процессе эмбрионального развития. Молекулы коллагена могут выступать в качестве своеобразных молекулярных «меток», регулирующих морфогенез и расположение специализированных клеточных популяций. Экстрацеллюлярный коллагеновый матрикс выполняет большое количество функций и в настоящее время является объектом пристального изучения как в контексте нормальной физиологии, так и при исследовании развития самых различных патологических процессов. Кроме того, активно развиваются различные направления регенерации костно-хрящевой ткани, среди которых особое место занимает направленная костная регенерация (НКР). В настоящее время НКР является одним из наиболее часто используемых методов восстановления альвеолярной кости и устранения дефицита костной ткани вокруг имплантатов.

Цель нашей работы — исследование биосовместимости образцов коллагенсодержащих матриксов на модели хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследовали 5 типов коллагеновых субстанций. Гель из подслизистой тонкого кишечника (ПТК) является материалом, находящимся на этапе исследования, остальные материалы выпускаются компанией «Кардиоплант» (г. Пенза).

1. Гель ПТК- данный материал находится в стадии разработки.

2. Membrane Matrix — коллагеновая мембрана, произведенная из ПТК свиньи (ММ).

3. Membrane Barrier — коллагеновая мембрана, произведенная из перикарда крупного рогатого скота (MB).

4. Fibro Matrix — коллагеновый матрикс в виде губки, произведенный из ПТК свиньи (FM).

5. BioOST Xenograft Collagen — костнозамещающий материал субтотальной деминерализации (BO). Биосовместимость и сосудистые эффекты исследуемых

образцов матриксов изучали in vivo с использованием модели хориоаллантоисной мембраны (CAM — chorioallantoic

Ш11ЫЩ

«РАЧ

СТОМАТОЛОГИЯ

membrane) куриного эмбриона в соответствии с методикой, описанной в работах Ahtzaz S. et al. (2019), Hamza Malik M. et al. (2019), в некоторой модификации.

Использовались оплодотворенные куриные яйца «Хайсекс Браун», приобретенные в ООО «Агрокормсер-вис плюс» (Республика Адыгея, станица Гиагинская). Яйца обрабатывали 70 %-ным этанолом и инкубировали при температуре 37,5°C и 60 %0-ной относительной влажности в цифровом инкубаторе Rcom Maru Deluxe Max 380 (Autoelex Co., LTD, Korea). На 3-й день инкубации в боксе абактериальной воздушной среды «БАВнп-01» — «Ламинар-С»-1,5 (Lorica, ЗАО «Ламинарные системы», Россия) из острого полюса яйца через просверленное прибором Dremel отверстие аспирировали 3 мл белка с помощью шприца с иглой. Отверстие закрывали стерильным парафином. Над САМ пинцетом прорезали квадратное окно размером 2,0 см2, закрывали прозрачной лентой, и яйца возвращали в инкубатор.

На 7-й день инкубации через окно на поверхность САМ были имплантированы стерильные коллагеновые субстанции размером 5-6 х 5-6 мм, пропитанные физиологическим раствором (0,9 ■% NaCl) по одному на яйцо. В связи с гелеобразной консистенцией образца геля из ПТК, при его имплантации с целью ограничения растекания и обозначения места имплантации использовались стерильные силиконовые кольца (толщина 1 мм, внутренний диаметр 5 мм), как это применялось в работах других исследователей (Merckx G. et al., 2020). Названные образцы вносились в кольца, размещенные на САМ, аналогично другим изучаемым образцам, в количестве 125 мг.

Стерильные диски фильтровальной бумаги (ФД) использовались в качестве контроля. Место имплантации для всех тестируемых образцов выбирали в соответствии с основными условиями анализа САМ между эмбрионом и внешней границей САМ в области крупных сосудов (Demcisakova Z. et al., 2022).

Окно в скорлупе снова закрывали и инкубацию продолжали. На 14-й день, учитывая рекомендации по гуманной эвтаназии (Bjornstad S. et al., 2015; Underwood W., Anthony R., 2020), эмбрионы умерщвлялись путем воздействия СО2 (70 %) продолжительностью 20 минут. Далее снимали герметизирующую ленту, яйца осторожно вскрывали и фотографировали исследуемые материалы на САМ. Оценку инфильтрации кровеносных сосудов по макроскопическим изображениям проводили на обратной стороне САМ. Использовался микроскоп исследовательского класса Axio ZOOM.V16, оснащенный системой визуализации изображений Axio Cam MRc5 и программным обеспечением Zen 2 Pro (Carl Zeiss Microscopy, Oberkochen, Germany). Количество кровеносных сосудов определяли путем подсчета кровеносных сосудов, растущих к матриксам (Dikici S. et al., 2020).

Иссеченные области имплантируемых субстанций с участками САМ были подготовлены для гистологического исследования. Образцы тканей дегидратировали в изопропиловом спирте и вводили в медицинский парафин Histomix (Biovitrum, Санкт-Петербург, Россия). Гистологические срезы толщиной 5 мкм получали на ротационном микротоме НМ 325 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, US). Готовые срезы окрашивали гематоксилином и эозином.

Оценку гистологических микропрепаратов проводили с использованием микроскопа исследовательского класса Axiolmager 2 (A2) (Carl Zeiss Microscopy, Oberkochen,

Germany) при различном увеличении с фиксацией изображения с помощью специализированной камеры Axio Cam MRc5 и программного обеспечения Zen (Carl Zeiss Microscopy, Oberkochen, Germany). Гистологическое изучение биосовместимости, как и в ряде подобных работ (Zwadlo-Klarwasser G. et al., 2001), включало оценку признаков воспаления и реакцию САМ на инородное тело.

Оценку инфильтрации кровеносных сосудов в структуру коллагеновых матриксов проводили с использованием метода рентгеновской микротомографии. Сканирование иссеченных матриксов выполняли с помощью системы микро-КТ (SkyScan 1176; Bruker, Kontich, Belgium). Для контрастирования использовали раствор фосфорно-вольфрамовой кислоты (1 % ФВК в 70 %-ном этаноле, 24 часа) (Metscher B.D., 2009).

Протокол сканирования включал: ускорение напряжения источника рентгеновского излучения 65 кВ, ток источника рентгеновского излучения 380 мкА, фильтр Al 1 мм, размер пикселя 8,87 мкм, ротация 180°, шаг поворота 0,3°, усреднение по кадрам 4. Трехмерная реконструкция ма-триксов выполнялась с помощью программы реконструкции NRecon (версия 1.7.1.0, Bruker, Kontich, Belgium).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследуемые образцы (ПТК, ММ, MB, FM, BO) не повлияли на выживаемость эмбрионов до 14 суток инкубации. В названных группах, как и в контрольной, выживаемость эмбрионов превышала 65 0%, что является нормой для условий проведения подобных экспериментов.

Топография сосудистой сети САМ после имплантации матриксов оценивалась на 14-е сутки инкубации (рис. 1). Изображения САМ для оценки вазоактивного ответа были получены для каждого имплантированного образца.

Результаты макроскопического анализа CAM innovo показали, что в сравнении с контролем имплантация коллагеновых субстанций ПТК, MM, MB, FM, BO характеризовалась более выраженными признаками ангиогене-за в области имплантации. По числу сосудов, растущих в направлении к имплантируемым матриксам в порядке его увеличения, образцы распределились следующим образом: ММ < MB < ПТК < BO < FM (рис. 2).

Рис. 2. Среднее количество сосудов, растущих к имплантируемым матриксам, рассчитанное по макроскопическим изображениям

Результаты гистологической оценки анализа биосовместимости имплантируемых образцов на поверхность CAM наглядно представлены на рисунках 4-8.

Изменения в структуре САМ после имплантации ПТК выраженные. Визуализируются значительные разрастания соединительнотканных структур под матриксом и в ячеистой структуре матрикса. Обнаружены значительные скопления новых мелких кровеносных сосудов в структуре матрикса. Отмечаются скопления лейкоцитов, связанные с иммунной реакцией на инородный объект (рис. 3).

■Г1 ritBII

Имплантация коллагеновых субстанций (7-е сутки инкубации)

Гель ПТК

14-е сутки инкубации (7 дней после имплантации)

14-е сутки инкубации (обратная сторона САМ)

Матрикс Membrane Matrix

Матрикс Membrane Barrier

Матрикс Fibro Matrix

Матрикс BioOST Xenograft Collagen

Диск фильтровальной бумаги (контроль)

1 «

Wpjm

Г.., 1

A •> * 4 4 1

i

А

Рис. 1. Репрезентативные изображения, демонстрирующие ангиогенный потенциал коллагеновых субстанций ПТК, ММ, МB, FM, BO (указаны стрелкой), имплантируемых на поверхность САМ

■га равен*

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее матрикса. Разрастание соединительнотканных элементов под матриксом (красная стрелка) и интенсивные разрастания соединительнотканных элементов (регенерат) внутри матрикса (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Соединительнотканные элементы и новые мелкие кровеносные сосуды в структуре матрикса. Окраска гематоксилином и эозином, х 200

Соединительнотканные элементы и новые мелкие кровеносные сосуды в структуре матрикса. Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Скопления лейкоцитов в строме (красная стрелка). Иммунная реакция на инородный объект Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Рис. 3. Гистологические изображения, демонстрирующие биосовместимость ПТК, имплантируемого на поверхность САМ

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее матрикса. Разрастание соединительнотканных элементов под матриксом (красная стрелка) и соединительнотканный валик (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее матрикса. Незначительное разрастание соединительнотканных элементов между структур матрикса (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Новые кровеносные сосуды под матриксом (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Скопления лейкоцитов в строме (красная стрелка). Иммунная реакция на инородный объект. Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Рис. 4. Гистологические изображения, демонстрирующие биосовместимость Membrane Matrix, имплантируемого на поверхность САМ

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее матрикса. Разрастание соединительнотканных элементов под матриксом (красная стрелка) и интенсивные разрастания соединительнотканных элементов (регенерат) внутри матрикса (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Разрастание соединительнотканных элементов между структур матрикса (красная стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Скопления лейкоцитов в строме (красная стрелка). Иммунная реакция на инородный объект. Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее матрикса. Разрастание соединительнотканных элементов под матриксом (красная стрелка) и соединительнотканный валик (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Рис. 5. Гистологические изображения, демонстрирующие биосовместимость Membrane Barrier, имплантируемого на поверхность САМ

№ 6 (92) 2023

www.akvarel2002.ru

СТОМАТОЛОГИЯ

Ш1НЫ1Ц

КРАЧ

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее матрикса. Разрастание соединительнотканных элементов под матриксом (красная стрелка) и интенсивные разрастания соединительнотканных элементов (регенерат) внутри матрикса (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Скопления лейкоцитов в строме. Иммунная реакция на инородный объект (красная стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Соединительнотканные элементы и новые кровеносные сосуды в структуре матрикса (красные стрелки). Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Соединительнотканные элементы и новые кровеносные сосуды в структуре матрикса (красные стрелки). Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Рис. 6. Гистологические изображения, демонстрирующие биосовместимость Fibro Matrix, имплантируемого на поверхность САМ.

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее матрикса. Разрастание соединительнотканных элементов под матриксом (красная стрелка) и разрастания соединительнотканных элементов (регенерат) внутри матрикса только в поверхностном слое (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее матрикса. Разрастание соединительнотканных элементов под матриксом (красная стрелка) и интенсивные разрастания соединительнотканных элементов (регенерат) внутри матрикса только в поверхностном слое (синяя стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Скопления лейкоцитов в строме. Иммунная реакция на инородный объект матрикса (красная стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Соединительно тканные элементы и новые кровеносные сосуды в структуре матрикса (красная стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Рис. 7. Гистологические изображения, демонстрирующие биосовместимость «ВО», имплантируемого на поверхность САМ

Общий вид гистоструктуры САМ при помещении на нее диска фильтровальной бумаги. Окраска гематоксилином и эозином, х 50

Скопления лейкоцитов в строме. Не выраженная иммунная реакция на инородный объект (красная стрелка). Окраска гематоксилином и эозином, х 400

Рис. 8. Гистологические изображения САМ после имплантации фильтровального бумажного диска (контроль)

Ш11ЫЩ

«РАЧ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

СТОМАТОЛОГИЯ

Изменения в структуре САМ после имплантации образцов ММ незначительные, визуализируется развитие тонких соединительнотканных структур под матриксом и между ее структурами. Отмечаются скопления лейкоцитов, связанные с иммунной реакцией на инородный объект (рис. 4).

Изменения в структуре САМ при имплантации МВ выраженные. Визуализируются значительные разрастания соединительнотканных структур (в основном клетки и волокна) под мат-риксом и очень выраженные в центре матрикса. Наблюдаются скопления лейкоцитов, связанные с иммунной реакцией на инородный объект (рис. 5).

Изменения в структуре САМ после имплантации FM выраженные. Визуализируется значительные разрастания соединительнотканных структур под матриксом и выраженные в ячеистой структуре матрикса. Обнаружены значительные скопления новых кровеносных сосудов в структуре матрикса. Регистрируются скопления лейкоцитов, связанные с иммунной реакцией на инородный объект (рис. 6).

Изменения в структуре САМ после имплантации ВО выраженные. Визуализируются значительные разрастания соединительнотканных структур (в основном клетки и волокна) под мат-риксом и в поверхностном ячеистом слое матрикса. По центру матрик-са соединительнотканных структур мало. По всей видимости, это связано с крупной ячеистостью, не соответствующей запросам для активной регенерации соединительной ткани. Наблюдаются скопления лейкоцитов, связанные с иммунной реакцией на инородный объект (рис. 7).

Изменения в структуре САМ в группе контроля незначительные. Визуализируются скопления лейкоцитов, связанные с иммунной реакцией на инородный объект (рис. 8).

В целом согласно проведенному гистологическому анализу можно сделать вывод о хорошей биосовместимости изучаемых образцов ПТК, ММ, МВ, FM, ВО в условиях имплантации на САМ. Во всех группах отмечается наличие овальных и круглых структур внутри матриксов, похожих на молодые капилляры, однако недостаточно визуализируемые, вероятно, из-за связывания эозина волокнами коллагена. Доброкачественные соединительнотканные структуры и отсутствие гнойных и некротических изменений ясно говорят о нормальности процессов.

Матрикс Membrane Matrix

Матрикс Membrane Barrier

Матрикс Fibro Matrix

Матрикс BioOST Xenograft Collagen

Диск фильтровальной бумаги (контроль)

......M

Рис. 9. Оценка инфильтрации кровеносных сосудов в структуру коллагеновых матриксов (микро-КТ, контрастирование 1% ФВК; синим цветом помечены -материал матриксов и крупные кровеносные сосуды, красным цветом - мелкие кровеносные сосуды, желтым цветом - соединительнотканные структуры

СТОМАТОЛОГИЯ П^РАЧ

■ГН IIIIII

Дополнительно для образцов матриксов, сохранивших объемную структуру (ММ, МВ, FM, BO) через 7 дней имплантации на САМ, проводилась оценка инфильтрации кровеносных сосудов вглубь матриксов методом микро-КТ.

По скорости развития новых сосудов, их прорастания внутрь структуры матриксов и формированию соединительнотканных структур образцы матриксов в порядке увеличения выраженности этих критериев распределились следующим образом: ММ < МВ < BO < FM (рис. 9).

Микро-КТ-анализ хорошо визуализировал в 3D-формате наличие развившихся крупных сосудов под матриксами и на их поверхностном уровне при имплантации образцов FM и МВ, в отличие от мелкой капиллярной сети образцов ПТК и BO, что подтверждается гистологическими исследованиями.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наблюдения, сделанные при проведении исследования биосовместимости разных коллагеновых субстанций in vivo на модели хориоаллантоисной мембраны куриного эмбриона, показали, что все образцы оказались совместимы с биологической средой САМ. В условиях применяемой методики тестируемые образцы (ПТК, ММ, МВ,

FM, BO) в сравнении с контролем характеризовались большей степенью биосовместимости. Это заключается в значительном объеме сформированных кровеносной сети и соединительнотканных структур. Выявлены различия в уровне биосовместимости исследуемых образцов. Это может быть связано как с различной природой коллагеновых субстанций, так и со структурными свойствами матриксов. Данные особенности матриксов на основе коллагена необходимо учитывать в их практическом использовании.

Результаты данного исследования позволяют сделать вывод, что гель из подслизистой тонкого кишечника (ПТК) является перспективным материалом для направленной тканевой регенерации.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Работа выполнена в рамках государственного задания 03/1-835 ГЗ_З «Разработка материала на основе внеклеточного коллагенового матрикса, содержащего экзосомы, для индукции процессов регенерации костно-хрящевых структур млекопитающих» (2021-2023 гг.).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Елдашев Д. С-А., Долгалев А. А., Бровко К. В. и др. Сравнительный анализ репарации и регенерации костной ткани в условиях сформированных критических дефектов в зависимости от уровня содержания коллагена в ксеноматериалах для направленной регенерации // Вестник молодого ученого. 2023. Т. 12. №2. С. 57-63.

2. Диденко Н. Н., Долгалев А. А., Бобрышев Д. В. и др. Цитоспецифическая биосовместимость новых материалов-матриксов для имплантологии с МСК человека. Материалы V Национального конгресса по регенеративной медицине // Гены и клетки. 2022. Т. XVII. №3. С. 73.

3. Долгалев А. А., Бойко Е. М., Бобрышев Д. В. и др. Исследование цитотоксичности коллагенсодержащих гелей на экспериментальных образцах биоматериалов // Медицинский вестник Северного Кавказа. 2022. №1. С. 74-76. D0l://doi.org/10.14300/mnnc.2022.17020.

4. Иванов С. Ю., Долгалев А. А., Зеленский В. А. и др. Актуальные медицинские технологии направленной костной регенерации. Национальное руководство / Под общ. ред. проф. С.Ю. Иванова. М: СИМК, 2022. 336 с. ISBN 978-5-91894-104-1.

5. Долгалев А. А., Елдашев Д. С.-А., Ивашкевич С. Г. и др. Сравнительная характеристика применения костнозамещающих материалов на минеральной основе и на основе коллагена // Медицинский алфавит. 2020. №12 (426). С. 45-47.

6. Bjornstad S., Austdal L. P. E., Roald B., et al. Cracking the Egg: Potential of the Developing Chicken as a Model System for Nonclinical Safety Studies of Pharmaceuticals // Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 2015. V. 355 (3). P. 386-396. D0I:10.1124/jpet.115.227025.

7. Demcisakova Z., Luptakova L., Tirpakova Z., et al. Evaluation of Angiogenesis in an Acellular Porous Biomaterial Based on Polyhydroxybutyrate and Chitosan Using the Chicken Ex Ovo Chorioallantoic Membrane Model // Cancers, 2022. V. 4 (17). P. 4194. D0I:10.3390/cancers14174194.

8. Dikici S., Claeyssens F., Mac Neil S. Pre-seeding of simple electrospun scaffolds with a combination of endothelial cells and fibroblasts strongly promotes angiogenesis // Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 2020. V. 17. P. 445-458. D0I:10.1007/s13770-020-00263 7.

9. Dikici S., Mangir N., Claeyssens F., et al. Exploration of 2-deoxy-D-ribose and 17ß-Estradiol as alternatives to exogenous VEGF to promote angiogenesis in tissue-engineered constructs // Regenerative Medicine. 2019. V. 14 (3). P. 179-197. D0I:10.2217/rme-2018-0068.

10. Hamza Malik M., Shahzadi L., Batool R., et al. Thyroxine-loaded chitosan/carboxymethyl cellulose/hydroxyapatite hydrogels enhance angiogenesis in ex-ovo experiments // International Journal of Biological Macromolecules. 2019. D0I:10.1016/j.ijbiomac.2019.10.043.

11. Merckx G., Tay H., Lo Monaco M., et al. Chorioallantoic membrane assay as model for angiogenesis in tissue engineering: Focus on stem cells // Tissue Engineering Part B: Reviews. 2020. V. 26 (6). P. 519-539. D0I:10.1089/ten.teb.2020.0048.

12. Zwadlo-Klarwasser G., Görlitz K., Hafemann B., et al. The chorioallantoic membrane of the chick embryo as a simple model for the study of the angiogenic and inflammatory response to biomaterials // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 2001. V. 12. P. 195-199.

АВТОРСКАЯ СПРАВКА

Долгалев Александр Александрович — доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры стоматологии общей практики и детской стоматологии, заведующий лабораторией трансфера инновационных медицинских изделий и технологий Научно-инновационного объединения, ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный медицинский университет» МЗ РФ; e-mail: dolgalev@dolgalev.pro; 0RCID:0000-0002-6352-6750.

Бобрышев Дмитрий Викторович — кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией регенеративной медицины научно-инновационного объединения, ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный медицинский университет» МЗ РФ; ORCID:0000-0002-3947-478.

Ржепаковский Игорь Владимирович — кандидат биологических наук, доцент кафедры прикладной биотехнологии, руководитель лаборатории экспериментальной иммуноморфологии, иммунопатологии и иммунобиотехнологии Института живых систем ФГБОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»; ORCID:0000-0002-2632-8923.

Бойко Евгений Михайлович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры клинической стоматологии с курсом хирургической стоматологии и ЧЛХ Пятигорского медико-фармацевтического института — филиала ФГОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Пятигорск; e-mail: evgedentzub@yandex.ru; 0RCID:0000-0002-1827-8487.

Венедиктов Алексей Александрович — кандидат биологических наук, генеральный директор ООО «Кардиоплант», г. Пенза; e-mail: venediktovpenza@gmail.com; 0RCID:h0000-0003-1606-479X.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.