Научная статья на тему 'Разработка и испытания in vitro неорганических нанобиоматериалов в качестве матриксов для клеточных культур'

Разработка и испытания in vitro неорганических нанобиоматериалов в качестве матриксов для клеточных культур Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
137
63
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Сергеева Н. С., Решетов И. В., Баринов С. М., Штанский Д. В., Самойлович М. И.

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

Текст научной работы на тему «Разработка и испытания in vitro неорганических нанобиоматериалов в качестве матриксов для клеточных культур»

эксперимента МСК культивировали в течение недели на керамических матриксах in vitro. Операции животным (модель - дефект теменной кости у крыс) осуществляли под наркозом. Сформировано 3 группы животных: I - костный дефект, контроль спонтанного восстановления; II - полость костного дефекта заполнена гранулами ГАП; III - полость костного дефекта заполнена гранулами ГАП с иммобилизованными на их поверхности МСК. Всем животным осуществляли рентгеноконтроль в день операции и каждые 2-3 нед на протяжении 3 мес. По завершении эксперимента был произведен гистологический анализ материала из зоны вмешательства.

Результаты. В I контрольной группе животных через 3 мес после операции отмечено частичное неравномерное спонтанное закрытие дефекта. На гистологических срезах выявлены грубые рубцовые изменения в области трепанации. У животных II груп-

пы на рентгеновских снимках обнаружено полное замещение дефекта. Морфологический анализ выш-вил формирование плотной фиброзной капсулы вокруг гранул ГАП в зоне дефекта. Наиболее интегрированные и упорядоченные структуры в области закрытия дефекта обнаружены у животных в III группе. На гистологических препаратах отмечено равномерное закрытие дефекта на всем его протяжении, на краях дефекта и под надкостницей отмечены очаги остео- и хондросинтеза, заполнение промежутков между гранулами зрелой упорядоченной соединительной тканью с прорастанием ряда гранул.

Полученные результаты свидетельствуют о принципиальной возможности использования пористык биокерамических материалов на основе гидрокси-апатитов как самостоятельно, так и составе биотрансплантатов в качестве носителей аутологичнык мезен-химальнык стволовых клеток при реконструкции костей дефектов черепа.

РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ IN VITRO НЕОРГАНИЧЕСКИХ НАНОБИОМАТЕРИАЛОВ В КАЧЕСТВЕ МАТРИКСОВ ДЛЯ КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР

Н.С. Сергеева*, И.В. Решетов*, С.М. Баринов**, Д.В. Штанский***, М.И. Самойлович****,

И.К. Свиридова*, В.А. Кирсанова*, С.А. Ахмедова*, В.С. Комлев*, И.В. Фадеева**,

С.М. Клещева****, М.М. Филюшин*

ФГУ “Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена” Росздрава* Институт физико-химических проблем керамических материалов РАН (ИПК РАН), г. Москва** Московский институт стали и сплавов (МИСиС)***

ОАО ЦНИТИ “Техномаш”****

В настоящее время в медицинском материаловедении наметился ряд новых тенденций, среди которых можно выделить интенсивно развивающееся направление по разработке наноструктурированных трехмерных материалов - матриксов для клеточных культур с целью использования таких биотрансплантатов в заместительной терапии обширных тканевых дефектов.

Цель исследования. Скрининг в экспериментах in vitro (острая цитотоксичность, матриксные качества) ряда образцов наноматериалов, различающихся химическим составом, структурой и т.д.

Материал и методы. В исследование включено 7 образцов лабораторной партии наноструктурированных биокерамических материалов на основе фос-

фатов кальция с контролируемой биорезорбцией (ИПК РАН), 3 образца многокомпонентных наноструктурированных покрытий (МНП) на основе титана (МИСиС) и 4 образца 3-мерных кубических упаковок наносфер SiO2 (ЦНИТИ “Техномаш”). Эксперименты in vitro выполнены на модели иммортали-зованных фибробластов человека (ФЧ). Острую цитотоксичность образцов определяли при 24-часовой инкубации ФЧ с этими материалами, о матриксных качествах поверхности исследуемых материалов судили по динамике нарастания ФЧ (1-7-е сут). Контролем служили ФЧ на культуральном пластике - поли-стерене. Жизнеспособность ФЧ на этапах культивирования определяли МТТ-тестом.

Результаты. Показано, что все материалы, за исключением трех образцов карбонатапатитов, не ток-

сичны в отношении ФЧ, фракция выживших клеток через 24 ч эксперимента составила 83-100 % (уз 2550 % для карбонатапатитов). Показано, что при культивировании ФЧ на данных материалах популяция ФЧ увеличивалась на тестированных образцах с разной интенсивностью. При этом матриксные качества чистого гидроксиапатита и бифазных биокерамических материалов, а также одного из образцов из серии опаловых микрочастиц существенно превыша-

ли аналогичные качества полистерена; адгезивные свойства тpеx образцов МНП были сравнимы с контролем. В целом полученные результаты свидетельствуют о том, что данные материалы (за исключением карбонатапатитов) не токсичны в отношении ФЧ, а экспансия на ниx клеток зависит от особенностей иx физикo-xимичеcкoгo состава и рельефа пoвеpxнo-сти. Таким образом, отобран ряд материалов для пocледyющиx испытаний in vivo в качестве компо-

ФИБРОЭНДОЛАРИНГЕАЛЬНАЯ ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ ДИАГНОСТИКА И ХИРУРГИЯ ПРЕДРАКА И РАКА ГОРТАНИ

В.В. Соколов, Л.В. Телегина, Е.В. Филоненко,

А.А. Гладышев, И.В. Решетов, В.О. Ольшанский

ФГУ “МНИОИ им. П.А. Герцена” Росздрава, г. Москва

нентов биотрансплантатов.

Современная фиброэндоскопическая теxника располагает широким спектром различным методов диагностики и лечения предрака и рака гортани, что является одним из пеpcпективныx направлений онколарингологии. В МНИОИ им. П.А. Герцена разработаны и применяются в клинике ряд методик флуоресцентной диагностики и фиброэндоскопической xn-рургии у больнык с предраком и раком гортани. За период с 1987 по 2GG5 г фиброэндоларингеальные операции выполнены у 84 больнык (мужчин - 57, женщин - 27, возраст от 4G до 82 лет), которые распределены на 4 группы: I - 25 больнык с дискерато-зом гортани; II - 3G больнык раком гортани T1NQMQ (in situ, микроинвазивный или малый инвазивный рак); III - 17 больным с остаточной oпyxoлью после лучевой терапии; IV группа - 12 больным с ранним рецидивом рака после лучевого или комбинированного лечения. Помимо рентгенотомографии, КТ и стандартной ларингоскопии для выявления скрытым pанниx форм рака и уточнения границ oпyxoлевoгo поражения мы использовали гибкий флуоресцентный брожоскоп D-Light/AF System фирмы Karl Storz GmbH, Германия. Операция выполнялась с использованием гибкой ширококанальной эндоскопической

техники фирмы “ОЬУМРШ” (Япония), Ш:УАО лазерных установок: Ц№ЬА8-60 (Германия), УЛЭ-01 “ТМАШ” (Россия) и аппарата для аргоноплазменной коагуляции - ЕКББ ІСС 300 (Германия).

Результаты. Ликвидация очагов дискератоза достигнута у всех больных I группы. У 7 из 25 больных с дискератозом всех отделов гортани проведено несколько повторных курсов лечения с интервалом 1-2 мес. Во II группе радикальное удаление первичного рака гортани удалось выполнить у 28 (92 %) из 30 больных. Сроки наблюдения без рецидива: до 2 лет - 5, от 2 до 6 лет - 23 больных. В III и IV группах с остаточной и рецидивной опухолью удалось достичь стойкой клинической ремиссии у 27 (91 %) из 29 больных со сроком наблюдения до 5 лет.

Применение флуоресцентной ларингоскопии на 20-25 % улучшает диагностику малых очагов облигатного предрака, раннего рака, включая синхронные и метахронные первично-множественные опухолевые поражения дыхательных путей. Разработанные методики фиброэндоларингеальных операций могут применяться как альтернатива стандартной эндоларинге-альной хирургии или лучевой терапии при лечении дискератоза, начального рака и раннего рецидива рака гортани у лиц молодого возраста и пациентов преклон-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.