Одним из значимых направлений развития тканеинженерных технологий в настоящее время является создание материалов, способных обеспечивать замещение и восстановление дефектов тканей. При этом особое значение для регенераторной медицины имеет разработка специальных матриц, или скаффолдов, функциональное назначение которых заключается в создании структурной поддержки, а также оптимальных условий для метаболизма и дифференцировки клеток, возможностей васкуляризации и ремоделирования регенерирующей ткани. В данной экспериментальной работе представлены результаты оценки одного из главных критериев, предъявляемых к материалам для тканевой инженерии, – биосовместимости оригинальных матриц на основе поликапролактона (ПКЛ). Кроме того, описана динамика заселения ПКЛ-скаффолда элементами соединительной ткани при подкожной имплантации матрицы белым крысам. Результаты исследования позволяют сделать заключение о том, что данный тип матриц обладает хорошей биосовместимостью и активно заселяется клеточными элементами в условиях in vivo.
Creation of materials that can provide replacement and restoration of tissue defects is one of the most important directions of tissue-engineering development. Elaboration of special matrices or scaffolds which functions are structural support, formation of optimal conditions for metabolism, cell differentiation, as well as vascularization and remodeling abilites during subsequent tissue regeneration and development is particular important for regenerative medicine. This article presents the results of experimental evaluation of the original matrix based on polycaprolactone (PCL) biocompatibility as the main criteria for tissue engineering materials. Moreover, this article contain description of the PCL-scaffold seeding dynamics by elements of connective tissue during subcutaneous implantation in white rats. Results of the study allow to conclude that this type of matrix has good biocompatibility and actively populated by cellular elements in vivo.
1. Иванов А.Н., Норкин И.А., Пучиньян Д.М. Возможности и перспективы использования скаффолд-технологий для регенерации костной ткани // Цитология. – 2014. – Т. 56, № 8. – С. 543–548.
2. Коррекция микроциркуляторных нарушений в стратегиях менеджмента остеоартрита и остеохондропатий / А.Н. Иванов, А.С. Федонников, И.А. Норкин, Д.М. Пучиньян // Российский медицинский журнал. – 2015. – Т. 21, № 1. – С. 18–23.
3. Новочадов В.В. Проблема управления клеточным заселением и ремоделированием тканеинженерных матриц для восстановления суставного хряща // Вестник Волгоградского государственного университета. – 2013. – Т. 1, № 5. – С. 19–28.
4. A pilot study of the use of an osteochondral scaffold plug for cartilage repair in the knee and how to deal with early clinical failures / A.A. Dhollander, K. Liekens, K.F. Almqvist et al. // Arthroscopy. – 2012. – № 28. – P. 225–233.
5. Adsorbed fibrinogen leads to improved bone regeneration and correlates with differences in the systemic immune response / S.G. Santos, M. Lamghari, C.R. Almeida, M.I. Oliveira et al // Acta Biomater. – 2013. – Vol. 9, № 7. – P. 7209–7217.
6. Cartilage tissue engineering identifies abnormal human induced pluripotent stem cells / A. Yamashita, S. Liu, K. Woltjen, et al // Scientific Reports 3, Article.– 2013 –available at: http://www.nature.com/srep/2013/130613/srep01978/full/srep01978.html.
7. Comparison of Cellular Proliferation on Dense and Porous PCL Scaffolds / H. Şaşmazel, M. Gümüşderelioğlu, A. Gürpınar, M.A. Onur // Bio-Medical Materials and Engineering.– 2008.– Vol. 18, № 3. – P. 119–128.
8. Erisken C., Kalyon D.M., Wang H. Functionally graded electrospun polycaprolactone and beta-tricalcium phosphate nanocomposites for tissue engineering applications // Biomaterials. – 2008. – Vol. 29, № 30. – P. 4065–4073.
9. Poly-epsilon-caprolactone gel hybrid scaffolds for cartilage tissue engineering / J.C. Schagemann, H.W. Chung, Mrosek E.H., J.J. Stone et al. // Biomed Mater Res A. – 2010. – Vol. 93, № 2. – P. 454–463.
10. Response of engineered cartilage tissue to biochemical agents as studied by proton magnetic resonance microscopy / K. Potter, J.J. Butler, W.E. Horton, R.G.S. Spencer // Arthritis Rheum. – 2000. – № 43. – P. 1580–1590.
11. Robocasting nanocomposite scaffolds of poly (caprolactone) hydroxyapatite incorporating modified carbon nanotubes for hard tissue reconstruction / B. Dorj, J.E. Won, J.H. Kim et al. // J Biomed Mater Res A. – 2013. – Vol. 101, № 6. – P. 1670–1681.