Научная статья на тему 'Разработка наноструктурированного биопластического материала «Гиаматрикс» для ото- и ринохирургии'

Разработка наноструктурированного биопластического материала «Гиаматрикс» для ото- и ринохирургии Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
55
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЛИМЕР ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ / БИОПЛАСТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ «ГИАМАТРИКС» / ОТОХИРУРГИЯ / РИНОХИРУРГИЯ / A BIOPLASTIC MATERIAL "HYAMATRIKS" / POLYMER HYALURONIC ACIDS

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Рахматуллин Рамиль Рафаилевич, Забиров Рамиль Ахметович, Акимов Александр Владимирович, Гарифзянова С. М.

Предложен оригинальный биопластический материал «Гиаматрикс» для восстановления де­фектов покровных тканей (кожа, слизистые оболочки) в оториноларингологической практике. Биоматериал представляет собой биополимер, изготовленный методом фотохимической сшив­ки макромолекул в гидрогеле на основе нативной, химически не модифицированной гиалуроновой кислоты. Представленные результаты свидетельствуют об ускорении репаративных процес­сов, высокой эффективности и безопасности применения данного биопластического материала, что позволяет значительно сократить время лечения и повысить качество жизни пациентов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Рахматуллин Рамиль Рафаилевич, Забиров Рамиль Ахметович, Акимов Александр Владимирович, Гарифзянова С. М.

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

WORKING OUT NANORETICULATED OF THE BIOPLASTIC MATERIAL HYAMATRIX FOR OTO — AND RHINOSURGERY

It is offered original a bioplastic material — "Hyamatriks" for replacement of defects of integumentary fabrics (a skin, mucous) in the medical to practice. The biomaterial represents the biopolymer made by a method photochemical communications of macromolecules in hydrogel on a basis chemically not modified hyaluronic acids. The presented results testify to acceleration regenerative processes, high efficiency and safety of application of the given bioplastic material that allows to reduce considerably time of treatment and to raise quality of life of patients.

Текст научной работы на тему «Разработка наноструктурированного биопластического материала «Гиаматрикс» для ото- и ринохирургии»

Российская оториноларингология №4 (53) 2011

этой модификации следует признать наиболее оптимальным при отсутствии социально пригодного слуха и на глухом ухе. Данный способ, упрощая технику операции, на порядок сокращает сроки послеоперационного ухода и избавляет пациента от «болезни оперированного уха».

ЛИТЕРАТУРА

1. Ситников В. П. Реконструктивная мастоидопластика у лиц страдающих «болезнью оперированного уха». Мат. Рос. науч.-практ. конф. оториноларингологов «Проблемы и возможности микрохирургии уха». Оренбург. 2002. С. 117-119.

2. Нугуманов А. А., Нугуманов А. Я. Реконструктивная хирургия хронического гнойного среднего отита// Рос. оторинолар. — 2010. — № 6. — С. 45-50.

3. Мастоидопластика. (Обзор литературы) / З. Б. Агаронова [ и др.]. Мат. XVIII съезда оториноларингологов России. СПб., 2011. Т. 2. С. 182-187.

4. Тос М. Руководство по хирургии среднего уха. Том 2: Хирургия сосцевидного отростка. Реконструктивные операции. Томск.: 2005. Т. 2. С. 346-416.

5. Randal Leung, Robert J. S. Briggs. Indications for outcomes of mastoid obliteration in cochlear implantation // Otology & neurology, 2007. — № 5; 28(3): P. 330-334.

6. Kos M. I., Chavaillas O., Guyot J. P Oblitertion of the tympanomastoid cavity: long term resalts of the Rambo operation // J. Laryngol Otol. 2006 Dec; P. 1014-1018.

Нугуманов Айрат Азатович — канд. мед. наук, врач-оториноларинголог Республиканской клинической больницы МЗ Республики Татарстан, ассистент каф. оториноларингологии Казанского ГМУ. 420064, г. Казань, Оренбургский тракт, 138, м. т.+7-917-870-61-39, э\п: [email protected]; Нугуманов Азат Яриевич, зав. отделением (слухулучшающей хирургии) ЛОР-2 РКБ МЗ Республики Татарстан, 420064, Казань, Оренбургский тракт, 138. м. т. +7-917-867-24-60 , э\п: [email protected]

УДК: 616.21-77-089.844

РАЗРАБОТКА НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО БИОПЛАСТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА «ГИАМАТРИКС» ДЛЯ ОТО- И РИНОХИРУРГИИ

Р. Р. Рахматуллин2, Р. А.Забиров1, А. В. Акимов1, С. М. Гарифзянова3 WORKING OUT NANORETICULATED OF THE BIOPLASTIC MATERIAL HYAMATRIX FOR OTO - AND RHINOSURGERY

R. R. Rakhmatullin, R. A. Zabirov, A. V. Akimov, S. M. Garifzynova

1 ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

(Ректор — Засл.деятель науки РФ, проф. В. М. Боев)

2 ГОУ ВПО Оренбургский государственный университет (Ректор -проф. В. П. Ковалевский )

3 ГК Больница № 36 г. Москвы

(Главный врач — Засл. врач РФ, докт.мед. наук В. Н. Французов)

Предложен оригинальный биопластический материал «Гиаматрикс» для восстановления дефектов покровных тканей (кожа, слизистые оболочки) в оториноларингологической практике. Биоматериал представляет собой биополимер, изготовленный методом фотохимической сшивки макромолекул в гидрогеле на основе нативной, химически не модифицированной гиалуроновой кислоты. Представленные результаты свидетельствуют об ускорении репаративных процессов, высокой эффективности и безопасности применения данного биопластического материала, что позволяет значительно сократить время лечения и повысить качество жизни пациентов.

Ключевые слова: полимер гиалуроновой кислоты, биопластический материал «Гиаматрикс», отохирургия, ринохирургия.

Библиография: 8 источников.

It is offered original a bioplastic material — "Hyamatriks" for replacement of defects of integumentary fabrics (a skin, mucous) in the medical to practice. The biomaterial represents the biopolymer made by a method photochemical communications of macromolecules in hydrogel on a basis chemically not modified hyaluronic acids. The presented results testify to acceleration regenerative processes, high efficiency and safety of application of the given bioplastic material that allows to reduce considerably time of treatment and to raise quality of life of patients.

Key words: polymer hyaluronic acids, a bioplastic material "Hyamatriks".

Bibliography: 8 sources.

Современный этап развития оперативной оториноларингологии требует применения новых биоматериалов, обладающих оптимальными регенерирующими и фармако-физическими свойствами. Причём эффективная регенерация должна быть органоспецифической, а свойства материалов должны соответствовать специальным требованиям, например, колебательноакустическим — для замещения дефектов барабанной перепонки или высокоадгезионным — для закрытия перфораций носовой перегородки.

Кроме того, важным для подобных биоматериалов является неиммуногенная биометаболи-зация. Матрикс должен деградировать на биологически безопасные соединения со скоростью роста новой функционирующей ткани и полностью замещаться тканью того или иного органа. Перспективной молекулярной основой для разрабатываемых в настоящее время биоматериалов считаются коллаген, гиалуроновая кислота (ГК), синтетические гидроколлоиды и т. д. [4, 5].

Важными также считаются следующие качества биоматериалов [3, 4, 7, 8]:

- многофункциональность (выполнять одновременно роль функции каркаса, подложки и питательной среды для клеточных культур);

- механическая прочность и эластичность, достаточная для хирургических манипуляций;

- биосовместимость на белковом и клеточном уровнях;

- способность стимулировать пролиферацию и дифференциацию клеток;

- пористость, обеспечивая процессы неоваскуляризации;

- возможность стерилизации стандартными способами без изменения их медико-технических свойств.

С учётом вышеуказанных специфик нами разработан наноструктурированный биопла-стический материал «Гиаматрикс» на основе нативной формы гиалуроновой кислоты (ФСР №2011/103313 от 18.03.2011 г.) для использования в отохирургии и ринохирургии.

Объекты и методы исследования

Объект исследования — оригинальный наноструктурированный биопластический материал — «Гиаматрикс» (Hyamatrix). Он представляет собой биополимер, изготовленный методом фотохимической сшивки макромолекул в гидрогеле на основе нативной, химически не модифицированной гиалуроновой кислоты [2].

Микроструктура полимера исследовалась с помощью сканирующего атомно-силового микроскопа (АСМ) СММ-2000. Для получения АСМ-изображений в воздушной среде использовались треугольные кантилеверы жесткостью 0,01 н/м с пирамидальной иглой радиусом кривизны r ~ 15-25 нм.

Результаты и их обсуждения

Базисным компонентом биопластического материала «Гиаматрикса» является гиалуроно-вая кислота (ГК). Это линейный несульфатированный гликозаминогликан, неразветвленный полисахарид, содержащий от 2000 до 25000 дисахаридных единиц D-глюкуроновой кислоты и ^ацетил^-глюкозамина, соединённых между собой бета-1,3 и бета-1,4-гликозидными связями [2-4, 6—8]. Как полианион, ГК гигроскопична, она эффективно связывает молекулы воды и образует вязкий гидрогель.

На основе ГК получали вязкий гидрогель, в который добавлялись рецептурное количество белковых компонентов (коллаген, пептиды). Затем, используя метод фотохимического наноструктурирования, получали эластичные пластинки биопластического материала.

На рис. 1 показана структура биопластического материала «Гиаматрикс». Область сканирования АСМ — изображения — 1,7x1,7 мкм, длина масштабной линии — 300 нм.

Рис. 1. АСМ-изображение биоматериала «Гиаматрикс» и рельеф его поверхности, показанной на фотографии. Длина сечения — 482,90 нм, ширина нанополости, указанной вертикальными линиями, — 80,88 нм.

Рис. 2. Кластерный анализ клеток на поверхности материала.

Рис. 3. Принцип фармакологического действия биоматериала «Гиаматрикс».

Наноструктурирование маркомолекул придает материалу такие полезные свойства для ото- и ринохирургии, как высокая адгезия (прилипание) к подлежащим тканям. Этот факт имеет особенное значение в условиях, когда биоматериал имеет лишь краевые точки опоры в условиях пластики дефектов барабанной перепонки или носовой перегородки.

Способность впитывать биоматериалом в себя тканевую жидкость, сохраняя при этом, пластинчатое строение, создаёт благоприятные трофические условия для заживления тканей, т.к. это создаёт благоприятную среду для миграции и пролиферации клеточных элементов.

Результаты исследований биосовместимости гиаматрикса (протокол «Тестирование био-пластического материала «Гиаматрикс» на культуре мультипотентных мезенхимальных стро-мальных клеток» ГУЗ СО «Клинический центр клеточных технологий» от 28 сентября 2010 г.) подтверждают явления адгезии и роста клеток на поверхности материала (рис. 2).

Наноструктурирование матрицы биоматериала определяет фармакологические эффекты восстановления дефектов кожи и слизистых. В условия дефекта покровных тканей биоматериал вследствие высокой гидрофильности гиалуроновой кислоты приобретает свойства адгезии к подлежащим тканям, формирует ячеисто-структурное построение, которое проницаемо для кислорода и защищает от проникновения инфекции, потерь влаги.

Таким образом, схематически принцип фармакологического действия биоматериала представлен на рис. 3.

Заключение

Обобщение представленных данных биофизического исследования биопластического материала «Гиаматрикс» позволяет предложить его для замещения дефектов покровных тканей (кожа, слизистые оболочки) в отриноларингологической практике.

ЛИТЕРАТУРА

1. Волова Т. Г., Севастьянов В. И., Шишацкая Е. И. Полиоксилканоаты — биоразрушаемые полимеры для медицины: 2-е изд., дополн. и переработ. Красноярск, 2006. 288 с.

2. Наноструктурированный материал «Гиаматрикс» / Р Р Рахматуллин [ и др.] //Врач, №5. — 2011. — С. 22-24.

3. Севастьянов В. И. Новое поколение материалов медицинского назначения // Перспективные материалы. — 2002. — № 4. — С. 41-55.

4. Шумаков В. И., Севастьянов В. И. Биополимерные матриксы для искусственных органов и тканей // Здравоохранение и медицинская техника. — 2003. — № 4. — С. 30-33.

5. Bioartificial Organs. Tissue Sourcing, immunoisolation, and Clinical Trials. D. Hunkeler [ et al.] // Annals of the New York. Academy of Sciences — N. Y., 2001. — V. 944.

6. Biodegradable PLA/PGA polymers for tissue engineering in orthopaedica / C. M. Agrawal [et al.] //Material Science Forum, — 1997. Р 115-128.

7. Biomaterials development for bone tissue engineering / K. J. L. Burg [et al.] //Biomaterials. — 2000. — № 21. — Р. 2347-2359.

8. Hyaluronan-based biomaterials in tissue engineering / P Brun [ et al.]. New Frontiers in Medical Sciences: Redefining Hyaluronan. Symposium Proceedings, Padua, Italy. — June, 1999. — Р 269.

Рахматуллин Рамиль Рафаилевич — канд. мед. наук, зав. научно-производственной лабораторией клеточных технологий Оренбургского государственного университета. 460018, г. Оренбург, пр. Победы,13, тел.8-3532- 77-6635. е-майл: [email protected]; Забиров Рамиль Ахметович — докт. мед. наук, профессор, зав. кафедрой оториноларингологии Оренбургской медицинской академии, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, 6, тел. 8-3532-71-87-17; 8-3532-32-92-91. е-майл: [email protected]; Акимов Александр Владимирович — канд. мед. наук, ассистент кафедры оториноларингологии Оренбургской медицинской академии, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, 6, тел. 8(3532)71-87-17. е-майл: [email protected]

УДК:616.322+616.323]-007.61-089.87-008.87-053.2

ДИНАМИКА УРОВНЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КОНТАМИНАЦИИ ОПЕРАЦИОННОЙ РАНЫ НА ЭТАПАХ АДЕНОТОМИИ И ТОНЗИЛЛОТОМИИ

Ю. Ю. Русецкий1, Т. К. Седых2, И. О. Чернышенко2, В. А.Смирнова2

DINAMICS OF LEVEL BACTERIAL CONTAMINATION

AN OPERATIONAL WOUND AT STAGES ADENOTOMY AND TONSILLOTOMY Yu. Yu. Rusetskiy, T. K. Sedykh, I. O. Chernyshenko, V. A. Smirnova

1 ГОУ ВПО «Первый московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова»

(Зав. каф. болезней уха, горла и носа — проф. А. С. Лопатин

2 МУЗ «Клиническая больница №95», г. Тольятти, Самарская область (Главный врач — канд. мед. наук Н. А. Ренц)

Исследован качественный и количественный состав микрофлоры слизистой оболочки поверхности миндалин и биоптатов удалённых тканей у 68 детей на этапах аденотомии и у 42 — на этапах тонзиллотомии. Произведено сравнение результатов уровня микробного загрязнения поверхности миндалин и ткани миндалин. Видовой состав флоры оказался идентичен. В обоих случаях преобладали стрептококки и стафилококки. Показатели бактериальной обсеменённо-сти при исследовании биоптатов тканей оказались выше, чем при исследовании мазков с поверхности слизистой оболочки. Отмечена тенденция к увеличению бактериальной загрязнённости оперируемой поверхности к концу операции, что требует принятия мер по антимикробной защите операционной раны.

Ключевые слова: бактериальное исследование, биоптаты ткани миндалин, микрофлора, слизистая оболочка, аденоиды, нёбные миндалины.

Библиография: 21 источник.

Quantitative and qualitative compositional analysis of biopsy material and microflora of tonsil mucous membrane was carried out. The research was based on the tonsil tissues taken from 68 children

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.