Preview

Фундаментальная и клиническая медицина

Расширенный поиск

РАЗДЕЛЬНАЯ ПОДАЧА КОЛЛАГЕНА I ТИПА И ПОЛИ(3-ГИДРОКСИБУТИРАТА-КО-3-ГИДРОКСИВАЛЕРАТА)/ПОЛИ(ε-КАПРОЛАКТОНА) ПРИ ЭЛЕКТРОСПИННИНГЕ ПОВЫШАЕТ БИОСОВМЕСТИМОСТЬ СОСУДИСТЫХ ГРАФТОВ: ТЕСТИРОВАНИЕ IN VITRO

Полный текст:

Аннотация

Цель. Сравнить структурные характеристики и биомеханические свойства сосудистых графтов из смеси поли(3-гидроксибутирата-ко-3-гидроксивалерата) и поли(ε-капролактона) с коллагеном I типа при совместной и раздельной подаче растворов данных полимеров в процессе электроспиннинга, а также параметры адгезии и жизнеспособности эндотелиальных клеток к обоим типам графтов. Материалы и методы. Графты диаметром 4 мм (для оценки морфологии и биомеханических свойств) или 8 мм (для анализа адгезии и жизнеспособности эндотелиальных клеток) изготавливались методом электроспиннинга. Структура поверхности графтов изучалась при помощи сканирующей электронной ми кроскопии, биомеханические свойства графтов (прочность, эластичность, жесткость, характер кривой «растяжение-деформация») определялись посредством одноосного растяжения на универсальной испытательной машине, адгезия и жизнеспособность эндотелиальных клеток на поверхности графтов оценивались путем флюоресцентной микроскопии после окрашивания Hoechst 33342/PKH26 и акридиновым оранжевым/бромистым этидием соответственно. Результаты. Графты, изготовленные с раздельной подачей смеси поли(3-гидроксибутирата-ко-3-гидроксивалерата) с поли(ε-капролактоном) и раствора коллагена I типа, характеризовались локализацией поли(3-гидроксибутирата-ко-3-гидроксивалерата) и поли(ε-капролактона) в стержне волокон, а коллагена - в оболочке волокон. Это позволило увеличить биосовместимость данного типа графтов, что выразилось в повышении адгезии эндотелиальных клеток к графтам более чем в 5 раз, а жизнеспособности эндотелиальных клеток на поверхности графтов - более чем в 1,5 раза. Таким образом, количество живых клеток на поверхности графтов, изготовленных при помощи раздельной подачи растворов, увеличилось более чем в 8 раз. Оба типа графтов продемонстрировали повышенные прочность, эластичность и жесткость в сравнении с внутренней грудной артерией. Заключение. Раздельная подача смеси поли(3-гидроксибутирата-ко-3-гидроксивалерата) с поли(ε-капролактоном) и коллагена I типа в процессе электроспиннинга значительно увеличивает биосовместимость сосудистых графтов при сохранении их биомеханических свойств.

Об авторах

Е. А. Великанова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


Л. В. Антонова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


В. В. Севостьянова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


А. Г. Кутихин
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


Т. В. Глушкова
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


В. Г. Матвеева
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


Е. О. Кривкина
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


О. Л. Барбараш
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


Л. С. Барбараш
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»
Россия


Список литературы

1. Ren X, Feng Y, Guo J, Wang H, Li Q, Yang J, et al. Surface modification and endothelialization of biomaterials as potential scaffolds for vascular tissue engineering applications. Chem Soc Rev. 2015; 44(15): 5680-5742.

2. Sankaran KK, Subramanian A, Krishnan UM, Sethuraman S. Nanoarchitecture of scaffolds and endothelial cells in engineering small diameter vascular grafts. Biotechnol J. 2015; 10(1): 96-108.

3. Ingavle GC, Leach JK. Advancements in electrospinning of polymeric nanofibrous scaffolds for tissue engineering. Tissue Литература / References: Eng Part B: Rev. 2014; 20(4): 277-293.

4. Rocco KA, Maxfield MW, Best CA, Dean EW, Breuer CK. In vivo applications of electrospun tissue-engineered vascular grafts: a review. Tissue Eng Part B: Rev. 2014; 20(6): 628-640.

5. Ferreira AM, Gentile P, Chiono V, Ciardelli G. Collagen for bone tissue regeneration. Acta Biomater. 2012; 8(9): 3191-3200.

6. Lee SJ, Liu J, Oh SH, Soker S, Atala A, et al. Development of a composite vascular scaffolding system that withstands physiologica vascular conditions. Biomaterials. 2008; 29(19): 2891-2898.

7. Tillman BW, Yazdani SK, Lee SJ, Geary RL, Atala A, et al. The in vivo stability of electrospun polycaprolactone-collagen scaffolds in vascular reconstruction. Biomaterials. 2009; 30(4):583-588.

8. Mahjour SB, Sefat F, Polunin Y, Wang L, Wang H. Improved cell infiltration of electrospun nanofiber mats for layered tissue constructs. J Biomed Mater Res Part A. 2016; 104(6): 1479-1488.

9. Dippold D, Cai A, Hardt M, Boccaccini AR, Horch R, Beier JP, et al. Novel approach towards aligned PCL-Collagen nanofibrous constructs from a benign solvent system. Materials Science and Engineering: C. 2017; 72: 278-283.

10. Wang YF, Guo HF, Ying DJ. Multilayer scaffold of electrospun PLA-PCL collagen nanofibers as a dural substitute. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2013; 101(8): 1359-1366.

11. Sousa I, Mendes A, Pereira R, Bartolo P. Collagen surface modified poly(ε caprolactone) scaffolds with improved hydrophilicity and cell adhesion properties. Mater Lett. 2014; 134: 263-267.

12. Otsuka F, Yahagi K, Sakakura K, Virmani R. Why is the mammary artery so special and what protects it from atherosclerosis? Ann Cardiothorac Surg. 2013; 2(4): 519-526.

13. Jaffe EA, Nachman RL, Becker CG, Minick CR. Culture of human endothelial cells derived from umbilical veins. Identification by morphologic and immunologic criteria. J Clin Invest. 1973; 52(11): 2745-2756.

14. Antonova LV, Seifalian AM, Kutikhin AG, Sevostyanova VV, Krivkina EO, Mironov AV, et al. Bioabsorbable Bypass Grafts Biofunctionalised with RGD Have Enhanced Biophysical Properties and Endothelialisation Tested In vivo. Front Pharmacol. 2016; 7: 136.

15. Elliott MB, Gerecht S. Three-dimensional culture of smalldiameter vascular grafts. J Mater Chem B. 2016; 4 (Issue 20): 3443-3453.


Для цитирования:


Великанова Е.А., Антонова Л.В., Севостьянова В.В., Кутихин А.Г., Глушкова Т.В., Матвеева В.Г., Кривкина Е.О., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С. РАЗДЕЛЬНАЯ ПОДАЧА КОЛЛАГЕНА I ТИПА И ПОЛИ(3-ГИДРОКСИБУТИРАТА-КО-3-ГИДРОКСИВАЛЕРАТА)/ПОЛИ(ε-КАПРОЛАКТОНА) ПРИ ЭЛЕКТРОСПИННИНГЕ ПОВЫШАЕТ БИОСОВМЕСТИМОСТЬ СОСУДИСТЫХ ГРАФТОВ: ТЕСТИРОВАНИЕ IN VITRO. Фундаментальная и клиническая медицина. 2017;2(4):6-13.

For citation:


Velikanova E.A., Antonova L.V., Sevostyanova V.V., Kutikhin A.G., Glushkova T.V., Matveeva V.G., Krivkina E.O., Barbarash O.L., Barbarash L.S. SEPARATE FEED OF TYPE I COLLAGEN SOLUTION AND POLY(3-HYDROXYBUTYRATE-CO-3-HYDROXYVALERATE)/POLY(ε-CAPROLACTONE) BLEND DURING ELECTROSPINNING INCREASES BIOCOMPATIBILITY OF VASCULAR GRAFTS: IN VITRO TESTING. Fundamental and Clinical Medicine. 2017;2(4):6-13. (In Russ.)

Просмотров: 123


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0764 (Print)
ISSN 2542-0941 (Online)