Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

РОЛЬ СОВРЕМЕННЫХ БИОСТАБИЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ В СОЧЕТАНИИ С КЛЕТОЧНЫМИ ТЕХНОЛОГИЯМИ В РЕПАРАЦИИ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ

Татаренко-Козмина Т.Ю.

Последние годы ознаменовались бурным развитием клеточных технологий, позволяющих использовать стволовые клетки человека для формирования различных тканей. Наиболее разработаны технологии получения из стволовых клеток фибробластов, клеток крови, кожи, хряща. В меньшей мере изучена возможность и отработаны технологические приемы получения из стволовых клеток костной ткани, удовлетворяющей функциональным и механическим свойствам для реконструкции кости, утратившей свою прочность, а также в необходимом для восстановления дефекта объеме. Поэтому сочетанное использование остеопластического материала в виде биостабильных нерезорбируемых композитов в качестве подложки прогениторных костных клеток, оказывает позитивный эффект на остеогенную экспрессию и делает возможным их имплантацию в область крупных дефектов для оптимизации процесса репарации кости. Разработано большое количество биостабильных, нерезорбируемых заменителей костной ткани. Они успешно заменяют остеопластические материалы биологического происхождения в виду того, что материалы, используемые от животных, обладают высокой иммуногенностью, в результате быстро резорбируются или отторгаются в результате воспалительного процесса, использование аллотрансплантации (взятие материалов от трупов) имеет проблемы этического характера и несет опасность инфицирования различными возбудителями болезней. Также возникают сложности при стерилизации и хранении трансплантатов биологического происхождения. Такие синтетические материалы как полиметилметакрилат, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, полиамиды обладают многими позитивными свойствами, необходимымим для костной пластики: механической прочностью, неспособностью к гидролизу в биологических средах, отсутствию токсичности и иммуногенности. Различия между материалами заключаются в особенностях технологии изготовления, а также в степени остеоинтегративности и механических характеристиках. Для усиления остеоинтегративных свойств и биосовместимости синтетических материалов в их состав вводят синтетический гидроксиаппатит, преимущественно в виде пористых гранул и бета-трикальций фосфат, которые обладают высокой биосовместимостью и способствуют росту костной ткани на поверхности имплантанта. Однако в практической деятельности имеется необходимость усиления построения костной ткани, особенно касается лиц с врожденными нарушениями обмена веществ, диабетом, эндокринопатиями и другими общесоматическими заболеваниями. У таких людей снижен остеогенный потенциал костных клеток. Поэтому образование каркаса для регенерирующей костной ткани, обеспечение временной или постоянной компетентной основы, а также ускорение процесса репарации, является главными требованиями к носителям, входящих в состав имплантируемых в кость конструкций. В настоящее время не разработана технология, позволяющая выращивать костную ткань из остеогенных клеток-предшественников, которая бы обладала необходимыми механическими и метаболическими свойствами. Кроме того, количество образованной таким образом костной ткани недостаточно для восполнения костных дефектов. В связи с этим в настоящее время перспективным является формирование косной ткани из клеток - предшественников на синтетических заменителях костной ткани нового поколения, служащих конструкцией способной обеспечить клеточную адгезию и поддержание клеточных функций, обладающих необходимыми для практической деятельности свойствами. Среди различных свойств композитов, долговременно находящихся в костных тканях, одним из важнейших является степень их токсичности. В связи с этим нам представлялось важным проследить жизнеспособность клеточных культур мезенхимальных стромальных клеток на выбранных нами композитах. В нашей работе использовались синтетические биокомпозиты, такие как:

Полиамид 12 + углеволокно +30 % гидроксиапатита, Полиметилметакрилат + 30% ГАП, Сверхвысокомо-лекулярный полиэтилен + 30% ГАП, предварительно прошедшие механическую обработку для получения однотипных размеров. Все образцы были стерилизованы автоклавированием. Оценка цитотоксичности образцов проводилась с использованием комплексного подхода с привлечением скрининговых методов анализа: МТТ-теста, поклеточного прижизненного окрашивания флуоресцеиндиацетатом - ФДА-ЭБ и окрашиванием акридиновым оранжевым фиксированных клеток для выявления особенностей их морфологии. В работе использованы клеточные культуры - диплоидные постнатальные фибробласты. Результаты трех независимых экспериментов с использованием МТТ-теста, прижизненного окрашивания флуоресцеиндиацетатом (ФДА-ЭБ) и окрашивания фиксированных клеток акридиновым оранжевым показали, что все образцы композитов не оказывают цитотоксического действия на культуры мезенхимальных стромальных клеток.

Приведенные данные экспериментельной работы показали отсутствие токсичности исследуемых материалов и их свойство создавать условия для жизнедеятельности мезенхимальных стволовых клеток. Все это служит основанием для дальнейших фундаментальных исследованиях и научно-практических разработок, с целью использования биостабильных композитов нового поколения с сформированным на их поверхности слоем костных клеток для изготовления эндопротезов нового поколения.


Библиографическая ссылка

Татаренко-Козмина Т.Ю. РОЛЬ СОВРЕМЕННЫХ БИОСТАБИЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ В СОЧЕТАНИИ С КЛЕТОЧНЫМИ ТЕХНОЛОГИЯМИ В РЕПАРАЦИИ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 3. – С. 41-42;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=4858 (дата обращения: 26.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074