авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |

«Министерство здравоохранения Российской Федерации Министерство промышленности и торговли Российской Федерации Правительство Новосибирской области ...»

-- [ Страница 5 ] --

BONE PLASTICITY AT THE EXPERIMENTAL VERTEBRAL OSTEOMYELITIS I.U. Veretelnikova, I.P. Ardashev, I.A. Kirilova Kemerovo State Medical Academy;

NRITO, Russia Abstract. The developed experimental model of a rat vertebral osteomyelitis allows to investigate processes of reparative osteogenesis and the effect of “Kostma” on it. Using a material “Kostma” its biotransformation and formation of the bone block revealed within 6 months after replacement of a vertebral osteomyelitic defect because the transplant takes part in reparative osteogenesis. Surgical sanitation of vertebral osteomyelitic focus with use of a material “Kostma” promotes formation of the bone block and full regress of the inammatory process with absence of relapse and leads to recover of an animal.

Остеомиелит позвоночника представляет собой актуальную меди цинскую и социальную проблему. Изучение вопросов этиопатогене за, диагностики и лечения остеомиелита позвоночника ставит перед исследователями ряд задач, трудноразрешимых в условиях клиники.

Важным этапом на пути их разрешения является эксперименталь ное исследование, предполагающее использование биологической модели, которая позволит вести наблюдения за динамикой патоло гического процесса, а также за результатами антибактериального и хирургического лечения. Предлагаемые на сегодняшний день экс периментальные модели остеомиелита обладают рядом недостатков:

высокой летальностью животных вследствие генерализации инфек ции, сложностью технического выполнения, гнойными осложнения ми вследствие генерализации инфекции, высокой стоимостью экспе римента [7, 9].

Экспериментальные исследования, посвященные моделированию неспецифического остеомиелита длинных трубчатых костей, в ли тературе представлены достаточно широко. Во всех исследованиях использовалась культура золотистого стафилококка как наиболее ча стого возбудителя этого заболевания в клинике. В качестве биологиче ских моделей использовались мыши, крысы, кролики, собаки, овцы.

Инфекционный агент вводился внутрикостно или в сформированный дефект бедренной, большеберцовой, малоберцовой, лучевой костей.

Встречается ряд научных работ по моделированию туберкулезно го остеомиелита трубчатых костей и позвоночника у кроликов и со бак [3,5,9] путем внутрикостного введения туберкулезной культуры.

Экспериментальный неспецифический остеомиелит позвоночни ка в доступной литературе представлен скудно. В исследовании Ар дашева И.П. и соавт. [1] остеомиелит позвоночника воспроизводился на поясничном отделе позвоночника крысы путем введения смеси культуры стафилококка с ланолином в отверстие, сформированное с помощью стоматологического бора с последующим пломбированием стоматологическим пломбировочным материалом.

В настоящее время продолжается разработка новых методов лече ния остеомиелита позвоночника с применением современных дости жений биологии и медицины, поэтому для обоснования и внедрения в клиническую практику новых эффективных способов лечения не обходима экономически выгодная, легко воспроизводимая экспери ментальная модель хронического остеомиелита.

Проблема замещения костных дефектов, образующихся после радикального хирургического лечения хронического остеомиелита, остается до сих пор актуальной и дискутабельной. Аутотрансплантат из крыла подвздошной кости считается «золотым стандартом», так как обладает остеогенными, остеоиндуктивными и остеокондуктив ными свойствами [6]. С биологической и клинической точек зрения, этот материал долгое время считался идеальным для костной пласти ки. Однако применение аутотрансплантата выявило ряд серьезных осложнений: болевой синдром в области донорского участка, косме тический дефект, гематому, инфекцию, переломы подвздошной ко сти, повреждение сосудов и нервов.

В качестве заменителя аутотрансплантатов используются аллоим плантаты. Они обладают механической прочностью, остеокондук тивными и ограниченными остеоиндуктивными свойствами. Следует отметить, что применение аллоимплантатов не является идеальным и связано с риском передачи инфекции, развитием реакции гистоне совместимости [2].

Указанные недостатки по применению ауто- и аллотранспланта тов не могут удовлетворять хирургов-ортопедов и вынуждают искать альтернативное решение в применении других заменителей костной ткани. Поиск путей влияния на репаративный остеогенез рассматри вается как одна из актуальных проблем биологии и медицины [6].

В течение последних лет широкое распространение при замеще нии костных дефектов получила гидроксиапатитная керамика, кото рая, кроме очевидных преимуществ, имеет недостатки, в частности, не содержит клеточных элементов и морфогенетического белка, ко торый в норме входит в состав костной ткани [2].

В 2003 году в Новосибирском НИИТО разработан новый вид кост нопластического материала «Костма» (Регистрационное удостове рение №ФСР 2009/05554, утвержденное приказом Росздравнадзора № 6725 от 21.08.2009). Он является композитным постепенно резор бируемым биоматериалом, способным к остеоинтеграции. Этот пре парат сочетает в себе антимикробные, остеокондуктивные и остео индуктивные свойства, то есть, относится к биологически активным костнопластическим материалам [4].

Основанием для проведения настоящего исследования стало от сутствие экспериментального обоснования имплантации костнопла стического материала «Костма» в послеоперационные дефекты для формирования экспериментального межпозвонкового спондилодеза при остеомиелите позвоночника. При этом также учитывалось, что в литературе имеются данные о применении материала «Костма» в стоматологии [8] и вертебрологии [10] при переломах позвоночника, тогда как работы, посвященные анализу применения его при спонди лите, нам не встречались.

Целью исследования являлось изучить регенерацию костной ткани при хроническом остеомиелите позвоночника с применением костно пластического материала «Костма» в эксперименте. Для достижения поставленной цели была разработана модель хронического остеомие лита позвоночника у лабораторных животных (крыс), позволяющая создать передний спондилодез и в динамике оценивать влияние раз личных факторов на процессы репаративного остеогенеза.

Материалы и методы. Исследования проведены на 35 крысах самцах в возрасте 5-6 месяцев, массой 210+30 г. Уход и содержание экспериментальных животных были стандартными в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755).

Предоперационная подготовка животных для эксперимента сво дилась к процессу осмотра и взвешивания. В день операции крыс не кормили и не поили. Анестезию крысам проводили путем внутрибрю шинного введения 0,3-0,4 мл нембутала за 5 минут до операции. Не посредственно перед хирургическим вмешательством животное фик сировалось на экспериментальном операционном столике в положении на спине, операционное поле хвостового отдела позвоночника крысы тщательно выбривалось. Хвостовой отдел позвоночника жестко фикси ровался на операционном столике. Операционное поле дважды обраба тывалось 70 % раствором спирта, изолировалось салфетками, которые фиксировались к хвосту швами проксимальнее и дистальнее уровня оперативного вмешательства. Затем вновь проводилась обработка опе рационного поля 70 % этиловым спиртом. Адекватность анестезии кон тролировалась посредством подсчета ЧСС и оценки микроциркуляции на основании цвета, влажности и температуры языка животного.

Доступ к 3, 4 позвонкам хвостового отдела позвоночника экспе риментального животного осуществлялся с вентральной поверхно сти. Рассекали скальпелем кожу в проекции 3-4 позвонков и меж позвонкового диска хвостового отдела позвоночника, обнажали тела позвонков и межпозвонковый диск. Гемостаз осуществлялся 3%-ым раствором перекиси водорода. Электрическим бором (диаметр 0,2 см) производили продольный распил проксимального и дистального отделов тел позвонков, межпозвонкового диска. В сформированный паз, вводили суточную чистую культуру Staphylococcus aureus на ага ровой подушке. Рану послойно ушивали и наносили клей БФ6. По сле окончания операции проводили контрольную рентгенографию.

В послеоперационном периоде осуществляли клиническое наблюде ние за животными (оценка общего состояния, локальный статус, кли нический анализ крови) и рентгенографию оперированного участка в динамике на сроках 1, 2 и 3 месяца, а также микробиологическое исследование раневого отделяемого. Отдельно на 3 крысах проводи лось морфологическое исследование через 3 месяца после заражения для верификации остеомиелитического процесса.

Через 3 месяца после верификации остеомиелита проводили хи рургическую санацию остеомиелитического очага из вентрального до ступа с иссечением свищевого хода, удалением некротических тканей и замещение дефекта костной ткани препаратом «Костма». При легком вытяжении хвостового отдела позвоночника, трансплантат (4 грамма) плотно укладывался в остеомиелитическую полость. Проводилось контрольная рентгенография. В послеоперационном периоде осущест вляли клиническое наблюдение за животными, рентгенографическое исследования в динамике на сроках 1, 3, 6 месяцев и морфологическое исследование препаратов на сроках 1, 3 и 6 месяцев.

По окончании операции, животные переводились в послеопераци онную комнату, помещались по две особи в клетку, где они находились 10-14 суток. Послеоперационное наблюдение и выхаживание своди лись к тщательному объективному наблюдению, обработке швов и обеспечению дополнительного питания (молоко, рыба, витамины).

Выведение животных из эксперимента осуществлялось по заранее составленному графику в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утверж денными приказом МЗ СССР№775 от 12.08.77. Все эксперименты и выведение животных из опытов осуществляли под общей анестези ей. Для крыс использовали внутрибрюшинное введение нембутала в дозе 7-8 мл, как правило, на 3-4-й минуте наступала остановка дыха ния, а еще через 5-7 минут – остановка сердечной деятельности.

Рентгенологические изменения в динамике прослеживались на аппарате АРД-2-125. Рентгенограммы выполнялись на сроках 1-й, 3-й, 6-ой месяцы наблюдения. Фокусное расстояние равнялось 70 см при ре жиме 44 – 1 V и 22 тА. Время экспозиции составляло 0,04 с. Рентгено граммы маркировались фломастером с указанием номера животного и даты проведения рентгенографии.

На сроках 3 месяца после заражения (5 крыс), 1-й, 3-й, 6-й меся цы (по 10 крыс) после замещения дефекта препарат оперированного участка выделялся из хвостового отдела позвоночника с захватом не поврежденных проксимальных и дистальных тел позвонков. Препара ты фиксировали в 15 % растворе нейтрального формалина в течение 2-3 дней. Затем декальцинировали путем помещения в 10 %раствор трилона-Б в течение 10-12 дней. Промывали, обезжиривали и зали вали в целлоидин или парафин. Из целлоидиновых или парафиниро ванных блоков готовили продольные и поперечные срезы регенерата.

Для решения поставленных задач проводились общие морфологиче ские методики, дающие представление о структуре исследуемых тка ней (окраска гематоксилин-эозином, по Ван–Гизону, увеличение х 40, 100, 200, 400). Процесс репаративного остеогенеза в области замеще ния дефекта изучали под световым микроскопом МБС-2, МБИ-6.

Результаты. Общее состояние инфицированных животных не отличалось от исходного на протяжении всего срока исследования.

К 3 месяцу течения остеомиелитического процесса у животных отме чалось наличие свища, при бактериологическом исследовании отде ляемого идентифицировался исходный штамм Staphylococcus aureus, в клиническом анализе крови были выявлены признаки воспаления (лейкоцитоз), рентгенографически определялась выраженная де струкция позвонков, костные секвестры, имелись признаки склероза и кифотическая деформация.

Через 1 месяц после санации и замещения дефекта отмечался ре гресс воспалительных явлений, рана заживала первичным натяжени ем с закрытием свищевого хода. В течение 6 месяцев наблюдения рецидива инфекции не было. После замещения дефекта на рентге нограммах сразу после операции прослеживался дефект в зоне опе ративного вмешательства, контуры остеомиелитической полости с уложенным материалом.

Через 1 месяц после костной пластики рентгенологически отме чалась размытость контуров трансплантата, структура разряжена.

Высота межпозвонкового диска уменьшилась. Вокруг фрагментов уложенного трансплантата наблюдалась перестройка костной ткани, краевые контуры трансплантата нечеткие.

При морфологическом исследовании через 1 месяц зона дефек та тел позвонков и межпозвонкового диска была заполнена фраг ментами костно-пластического материала «Костма», окруженными соединительно-тканными структурами и частично сформированны ми примитивными костными балками.

Через 3 месяца рентгенологически продолжалась дальнейшая пе рестройка трансплантата на всем протяжении, но более выраженная в центральных отделах. Наряду с участками просветления появились участки уплотнения костной ткани. В отдельных местах ткань транс плантата соединилась с телами смежных позвонков.

При морфологическом исследовании через 3 месяца зона дефекта в телах позвонков еще определялась по остаточным, различным по ве личине и форме, элементам костно-пластического материала «Кост ма», замурованным в формирующиеся примитивные костные балки.

Межбалочные пространства заполнены элементами миелоидного костного мозга. В зонах материнского ложа наблюдался активный хондрогенез со стороны замыкательных пластинок тел позвонков.

Через 6 месяцев рентгенологически в области оперативного вме шательства по передней поверхности тел смежных позвонков сфор мировался костный блок, по боковым поверхностям имеют место явления спондилеза.

При морфологическом исследовании через 6 месяцев наблюдалась костная ткань разной степени зрелости, межбалочные пространства заполнены миелоидным костным мозгом.

Таким образом, на основании рентгенологического и морфологи ческого методов исследования можно сделать заключение о форми ровании костного блока к 6 месяцу после замещения остеомиелити ческого дефекта препаратом «Костма».

Выводы. Разработанная экспериментальная модель остеомиели та позвоночника у крыс, которая позволяет исследовать процессы ре паративного остеогенеза и влияние на него материла «Костма».

1. При использовании костнопластического материала «Костма»

происходит его биотрансформация и формирование костного блока к 6-му месяцу после замещения остеомиелитического дефекта по звоночника за счет непосредственного включения трансплантата в процессы восстановительного остеогенеза как вокруг него, так и со стороны материнского ложа.

2. Хирургическая санация остеомиелитического процесса в позво ночнике с использованием материала «Костма» способствует форми рование костного блока и полному регрессу воспалительных явлений с отсутствием рецидива и выздоровлению животного.

Список литературы:

1. Ардашев И.П. Экспериментальный остеомиелит позвоночника / И.П.

Ардашев, Р.Ф. Газизов // Проблемы медицины и биологии, ч.1 Вопросы хи рургии, травматологии, ортопедии и морфологии. – Кемерово, 2001. – С. 72.

2. Берченко Г.Н. Сравнительное экспериментально-морфоло-гическое исследование влияния некоторых используемых в травматолого ортопедической практике кальций фосфатных материалов на активизацию репаративного остеогенеза / Г. Н. Берченко, Г. А. Кесян, Р. З Уразгильдеев и др. // Биоматериалы. – 2006. – № 6. – С. 2-7.

3. Горелов Е.А. Oб особенностях восстановительных процессов после регионарной перфузии конечности по поводу тяжелого деструктивного кост ного туберкулеза в эксперименте / Е.А. Горелов // Механизмы формирования и заживления деструктивных форм туберкулеза. – М., 1979. – С.112-115.

4. Кирилова И.А. Способ приготовления биоактивного костного транс плантата. Патент РФ на изобретение № 2223104 / И. А. Кирилова // Изобре тения, полезные модели. – 2004. – № 4(3). – С. 464.

5. Корнев К.В. Экспериментальная модель туберкулезного спондилита/ К.В. Корнев// Вестник хирургии. – 1959. – №11. – С. 12-17.

6. Омельяненко Н.П. Современные возможности оптимизации репа ративной регенерации костной ткани / Н.П. Омельяненко, С.П. Миронов, Ю.И. Денисов-Никольский // Вестн. травматологии и ортопедии. – 2002. – №4. – С. 85-88.

7. Пономарев И.П. Экспериментальное обоснование применения Ко лапола КП-3 для имплантации в послеоперационные остеомиелитические дефекты/ И.П. Пономарев, Д.В.Максименко// Вестник РГМУ. – 2003. – №2/28. – С. 65.

8. Сысолятин С.П. Клинико-экспериментальное обоснование приме нения «Костмы» в хирургии пародонта / С.П. Сысолятин, И.А. Кирилова, Н.Ю. Почуева // Материалы IV Всероссийского конгресса «Хирургическая стоматология и челюстно-лицевая хирургия» и Всероссийского симпозиума «Новые технологии в стоматологии». – Новосибирск, 2005. – С. 146-150.

9. Хундадзе И.Т. Туберкулезный спондилит / И.Т. Хундадзе// Ортопе дия, травматология, протезирование. – Тбилиси, 1963. – №3. – С. 20-25.

10. Черницов С.В. Формирование переднего спондилодеза при по врежденииях позвоночника с помощью биокомпозиционного и костно пластического материалов (экспериментальное исследование): автореф.

дис. … канд. мед. наук / С.В. Черницов. – Новосибирск., 2009. – 20 с.

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ЛЬНОВОЛОКНА ДЛЯ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ В.Н. Галашина, Н.С. Дымникова, А.П. Морыганов, А.В. Фролова2, Г.И. Смыслов Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук, г. Иваново, Витебский государственный медицинский университет, Республика Беларусь, ООО «ЛенОм» (г. Калачинск, Омская обл.) Аннотация. Приведена информация о получении высокоочищенных, высоко сорбционных льноволокон для изготовления широкой гаммы изделий медицинско го и косметического назначения. Промышленный выпуск отбеленного льноволок на и ваты медицинской хирургической льняной ВХЛС-«ИХР» начат на введенном в эксплуатацию предприятии «ЛенОм» (Омская обл.) Показаны перспективы орга низации производства антимикробных сорбционных повязок «Биолен», льнонано композитов и многослойных полифункциональных нетканых материалов.

PROSPECTS IN THE APPLICATION OF MODIFIED FLAX FIBRE FOR HIGH-TECH MEDICAL PRODUCTS V.N. Galashina, N.S. Dymnikova, A.P. Moryganov, A.V. Frolova2, G.I. Smyslov G.A. Krestov Institute of Solution Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Ivanovo Vitebsk State University of Medicine, Belarus “LenOm” LTD, (Kalatchinsk, Omsk region) Abstract. The information is presented about the production of ax bre of high purity and high sorption for manufacturing of wide range of medicine and cosmetic goods. Commercial output of bleached ax bre so as ax surgical cotton ВХЛС «ИХР» was began at the «ЛенОМ» enterprise (Omsk region), which was put into operation. Prospects in the production of antibacterial sorption bandages «Биолен», ax nanocomposites, multilayer multifunctional nonwoven fabrics are shown.

Актуальность проблемы создания индустрии производства высо котехнологичных предметов для медицины, гигиены, косметологии связана с прогнозируемым уникальным по своей динамике ростом рынка гигиенических изделий, с потребностью покупателей в вы сококачественной продукции, наличием передовых технологий и высокопроизводительного оборудования, с большим потенциалом компаний, желающих занять лидирующее место на рынке гигиены, медицины и прогнозируемой их высокой прибылью.

Необходимость разработки современных перевязочных материалов обусловлена тем, что лечение под повязкой остается наиболее доступ ным, эффективным и экономичным методом [1,2]. В отличие от тради ционно применяемых ватно-марлевых повязок, ваты, бинтов, перевя зочных пакетов, средства первой помощи и раневые покрытия нового поколения, независимо от выпускной формы и дизайна, должны обе спечивать комплексное воздействие на раневый процесс и создавать оптимальные условия для заживления ран различной этиологии [3].

Широкие возможности совершенствования перевязочных средств от крываются при разработке оригинальных структур нетканых материа лов (НМ), достижение требуемых функциональных свойств которых обеспечивается как за счет свойств сырья, так и за счет особенностей технологии изготовления нетканых полотен, применения различных технологических приемов и новых структурных элементов.

При устойчивой мировой тенденции роста потребления в медици не гидрофильных целлюлозных волокон желательно изготавливать современные перевязочные материалы на основе волокон льна, пре восходящих по гигиеническим и медико-биологическим свойствам хлопок, древесную и гидратцеллюлозу. Многолетней практикой при менения льносодержащих материалов доказана их способность ре гулировать теплообмен, угнетать жизнедеятельность микрофлоры, ускорять заживление ран, не вызывать аллергических реакций, сни жать действие радиации и др. [4]. Эти свойства связывают с морфо логическими особенностями льноволокон, особенностями структу ры целлюлозы и составом её природных спутников (полисахаридов, лигнина, флавоноидов, микроэлементов и т.д.). Известна биологи ческая совместимость целлюлозы, возможность получения из неё гемостатических материалов, шовных нитей, рассасывающихся в организме. Вероятность оказания лечебного действия льноволокон подтверждается тем, что в настоящее время в качестве экологически чистых лечебных препаратов используют соединения, близкие по химической природе к природным спутникам целлюлозы льна. Так в эфферентной терапии (от латинского efferens – выводить) – выве дении из организма токсических, балластных веществ и метаболитов используют отечественные препараты на основе пектинов («Пек то», «Пептидол»), гидролизного лигнина («Полифан, «Полифепан», «Лигносорб»), флавоноидов («Дигидрокверцетин», «Рутин»). Они практически не имеют противопоказаний, полностью выводятся из организма и оказывают лучшее лечебное действие по сравнению с традиционно применяемыми антибактериальными средствами. Счи тают, что медикаментозные свойства льноволокон обеспечиваются и за счет содержания в них микродоз некоторых металлов.

Целью данной работы явилась оценка возможности изготовления нетканых материалов медицинского назначения со специальными функциональными свойствами на основе модифицированных воло кон льна.

Получение медицинской продукции из короткого льноволокна, отличающегося от высококачественного длинноволокнистого льна лишь размерами и более высоким содержанием костры, возможно лишь после проведения его механической и химической модифика ций, благодаря которым изменяются геометрические параметры воло кон и содержание природных примесей. Вследствие этого, волокнам обеспечиваются нормативные показатели сорбционной способности (капиллярность не менее 70 мм), степени очистки от воскообразных, зольных веществ, ряда солей и микроэлементов. Очищенное волок но приобретает необходимые показатели капиллярности (не менее 70 мм), белизны (не менее 72 %) и т.д., а также соответствует тре бованиям международного стандарта ЕКО-ТЕХ-100 по содержанию контролируемых элементов [5]. Разработанная в ИХР РАН технология химической модификации без использования экологически опасных соединений хлора, предусматривает обработку льноволокон раство рами пероксида водорода, которые уступают хлорсодержащим реа гентам в активности. Поэтому некоторая часть полисахаридов, лигни на и др. спутников целлюлозы остается в льноволокнах, обеспечивая им сохранение медико-биологических свойств и высокие медикамен тозные свойства изготавливаемой из них медицинской продукции.

В настоящее время предприятие «ЛенОм» (г. Калачинск, Омская область) – единственное в России, которое получает отбеленное льноволокно для медицины по экологически безопасной технологии и на его основе вату медицинскую гигроскопическую хирургическую льняную стерильную и нестерильную ВХЛС-«ИХР» (регистрацион ное удостоверение № ФСР 2011/10244 от 05.03.2011 г.).

Одним из перспективных направлений создания нового поколе ния средств медицинской помощи является иммобилизация в волок нистых материалах препаратов, обеспечивающих микробонепрони цаемость раны, обезболивающий и лечебный эффекты, регенерацию поврежденных тканей [6]. В ИХР РАН совместно со специалистами Института хирургии им. А.В. Вишневского РАМН и ООО «Пред приятие «Владекс» (г. Москва) разработана технология получения антимикробных волокон льна и перевязочных средств «Биолен» в 8-ми исполнениях в зависимости от применяемых антисептиков. Эм пирически установленные концентрации препаратов минимально не обходимы для достижения антимикробного действия перевязочных средств и гарантируют отсутствие аллергических эффектов при кон такте с раневой поверхностью.

В процессе клинических испытаний было установлено, что нетка ные атравматичные антимикробные сорбционные полотна «Биолен», предназначенные для лечения инфицированных и гранулирующих ран различной этиологии, купируют воспаление, способствуют очи щению ран от микрофлоры и экссудата, обладают высокими гигие ническими свойствами и обеспечивают условия для нормального те чения процессов регенерации и эпителизации тканей организма. Они хорошо моделируются и плотно прилегают к раневой поверхности независимо от ее локализации на теле пациента, обеспечивают сорб цию раневого экссудата, нормальный парообмен тканей раны, про лонгированное антимикробное действие и атравматично удаляются при перевязках. Перевязочные средства «Биолен» разрешены к про мышленному производству и медицинскому применению (регистра ционное удостоверение № ФСР 2007/01062 от 26.11.2007 г.).

По результатам Государственных испытаний рекомендовано при нять вату медицинскую ВХЛС-«ИХР», полотна и повязки «Биолен»

на обеспечение лечебных учреждений вооруженных сил РФ.

При оказании первой помощи важным условием является нали чие у перевязочных средств местно обезболивающего действия, по зволяющего облегчить состояние пострадавшего и предотвратить болевой шок. О возможности создания комбинированных биологи чески активных перевязочных средств с антимикробным и местноа нестезирующим действием можно судить на основании данных, при веденных в табл. 1.

Согласно данным табл. 1, некоторое снижение биологической актив ности и уменьшение зон задержки роста микробных культур наблюда ется лишь для Исполнений 3, 6 и 8. В остальных случаях дезактивации Таблица Биологическая активность льносодержащих НМ с иммобилизованными Лидокаином и/или антимикробным препаратами (при микробной нагрузке 106 кл/мл) Зоны задержки роста культур (мм) у НМ с иммобилизованными препаратами:

Антимикробное с Лидокаином без Лидокаина волокно Escherichia Staphylococcus Escherichia Staphylococcus coli aureus coli aureus Исполнение 1 5.0 8,3 4,7 8, Исполнение 2 4,7 9,5 3,9 9, Исполнение 3 0 4,1 4,7 2, Исполнение 4 15,8 7,8 15,6 8, Исполнение 5 2,3 5,1 2,4 4, Исполнение 6 4,1 9,1 6,6 10, Исполнение 7 4,0 9,0 5,0 8, Исполнение 8 4,4 9,7 8,4 11, антимикробных препаратов не происходит, что указывает на возмож ность изготовления биологически активных перевязочных средств с комплексным антимикробным и обезболивающим действием.

В 2012 г. в рамках Госконтракта 12411.0816900.19.041 специалиста ми ОАО «Научно-исследовательский институт нетканых материалов»

(г. Серпухов) разработаны основы технологии изготовления льносо держащих НМ для медицины, гигиены, косметологии. Были теорети чески обоснованы и экспериментально подтверждены оптимальные смесовые составы сырья для различных видов нетканых полотен с максимальным содержанием модифицированного льняного волокна, обеспечивающим технологичность его переработки и комплекс необ ходимых функциональных свойств. Построением функциональных моделей были спроектированы и изготовлены оригинальные струк туры льносодержащих нетканых медицинских атравматичных поло тен, материала гигиенического назначения (с высокой впитывающей, удерживающей способностью, повышенной воздухопроницаемостью и антимикробными свойствами), материала-носителя косметических Таблица Характеристика льносодержащих атравматичных нетканых материалов медицинского назначения Значения показателей для образцов, содержащих 40 % льноволокна:

№ Наименование показателей п/п отбеленного отбеленного антимикробного 1. Поверхностная плотность, г/м 293 280 2. Толщина при удельном давлении 2 кПа, мм 1,52 1,5 2, 3. Разрывная нагрузка полоски раз мером 50х100мм, Н, по длине 36 37 по ширине 226 179 4. Воздухопроницаемость, дм/(мс) 223 305 5. Поглотительная способность, г/г 11 16,2 6. Скорость смачивания, с 1 1 7. Зона задержки роста, мм:

Staphylococcus aureus 0 1,5 2, Candida albicans. 0 2,0 3, средств по уходу за кожей (маски, салфетки), материала для оберты ваний, бальнеологических и физиотерапевтических процедур.

Натурные испытания готовых изделий (перевязочных средств, тампонов, впитывающих салфеток, текстильных носителей лекар ственных препаратов) в клинических условиях выявили их положи тельные гигиенические и функциональные (антимикробные, раноза живляющие, атравматические) свойства.

В настоящее время считают перспективными перевязочные сред ства, содержащие соединения серебра, которые обеспечивают про явление высокой эффективности повязок в отношении возбудителей хирургической инфекции, устойчивых к метициллину и ванкомици ну [7,8]. Интерес к соединениям серебра обусловлен их относитель но невысокой токсичностью для человека, но при этом, низкой адап тацией к ним патогенных микроорганизмов [9].

Придавая особое значение перспективам сотрудничества в обла сти создания современного производства по выпуску импортозаме щающей инновационной медицинской продукции из льна, Россия и Республика Беларусь подписали «Меморандум о намерениях по со трудничеству в области разработки и внедрения передовых техники и технологий в льняных отраслях Республики Беларусь и Сибирских регионов Российской Федерации» (09.02.2012 г.) и начали проведение совместных исследований. Так, в Витебском государственном меди цинском университете была оценена антимикробная активность льно вискозных нетканых материалов поверхностной плотностью 60 г/м (50 % льна) и 217 г/м2 (70 % льна), обработанных препаратами с на ночастицами серебра (НЧAg) и их композициями с антисептиками.

В качестве серебросодержащих использовали препарат «Повиар гол», изготовленный СКТБ «Технолог» (г. Санкт-Петербург), и пре параты серии «Нанотекс», синтезированные в ИХР РАН. Биологи ческую активность препарата «Повиаргол», представляющего собой высокодисперсное нульвалентное серебро, стабилизированное поли винилпирролидоном, связывают с высоким содержанием в его соста ве наночастиц серебра с диаметром 4 нм [10]. Формирование наноча стиц в препаратах «Нанотекс» осуществляли путем восстановления серебра в растворах его солей в присутствии природных полимеров («Нанотекс БИО») или растительных экстрактов («Нанотекс ЭКО»), поскольку считается, что стабилизация полимерами снижает ток сичность ультрадисперсных частиц металлов. Было установлено, что размеры наночастиц серебра (включая оболочку стабилизатора) в синтезированных препаратах «Нанотекс» не превышают 70 нм.

Данные о биологической активности льно-вискозного НМ (60 г/м2) с иммобилизованными антимикробными препаратами, в том числе с наночастицами серебра, приведены в табл. 3.

Как показали результаты, все исследованные образцы оказались более эффективными в отношении грамположительного возбудите ля раневой инфекции – Staphylococcus aureus. Возбудитель оказал ся наиболее чувствительным к образцу № 6, что подтвердило пред полагаемое усиление антимикробной активности дополнительным введением раствора антисептика. Среди образцов с монокомпонент ной пропиткой максимально выраженный антимикробный эффект Таблица Биологическая активность льно-вискозного НМ (60 г/м2) с иммобилизованными антимикробными препаратами Содержание в НМ* Зоны задержки роста активных реагентов культур, мм Препараты с НЧAg (мг · 103) и антисептические (АП) Staphylococcus Escherichia НЧAg АП aureus coli 1. «Повиаргол» 5,1 - 7,1 6, 2. «Нанотекс ЭКО» 2,4 - 4,5 3, 3. «Нанотекс ЭКО» 1,2 - 4,0 2, 4. «Нанотекс БИО» 2,4 - 5,8 2, 5. «Нанотекс БИО» 1,2 - 4,5 2, 6. «Нанотекс ЭКО» 1,2 25,2 8,0 6, АП – Санитайзед 89- 7. «Нанотекс ЭКО» 1,2 25,2 6,2 4, АП – полигексаметил гуанидина гидрохлорид 8. Исходный необработан- 0 ный - * – масса образца нетканого материала диаметром 6 мм – 1,69 мг присущ нетканым материалам, обработанным раствором препара та «Повиаргол» (образец № 1). Вместе с тем, достаточно высокие антимикробные эффекты нетканых материалов были обеспечены при использовании минимальных количеств препаратов «Нанотекс ЭКО» и «Нанотекс БИО», синтезированных экономичными метода ми с применением экологически безопасных природных соединений (образцы № 3 и 5).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о воз можности и целесообразности использования модифицированно го льноволокна при разработке нетканых материалов с комплексом функциональных свойств (антимикробных, анестетических). Расши рение перечня придаваемых функциональных свойств льноволокон и совершенствование структур НМ открывает перспективу создания перевязочных материалов нового поколения на основе уникального и сравнительно недорогого отечественного сырья.

Список литературы:

1. Абаев Ю.К. Раневые повязки в хирургии // Мед. новости. 2009. 12.

С66–С69.

2. Даценко Б.М. Теория и тактика местного лечения гнойных ран. Киев:

Здоровье, 1995. – 380 с.

3. Биологически активные перевязочные средства в комплексном лече нии гнойно-некротических ран. //Методические рекомендации № 2000/156 / Под. ред.В.Д. Федорова, М., 2000. – 39 с.

4. Живетин В.В., Осипов Б.П., Осипова Н.Н. Льняное сырье в изде лиях медицинского и санитарно-гигиенического назначения /РХЖ им.

Д.И.Менделеева, 2002, №2, с.31-35.

5. Ольшанская О.М., Котин В.В., Артемов А.В. Критерии оценки экологи ческой чистоты льняной текстильной продукции /РХЖ им. Д.И.Менделеева, 2002, №2, с.66-76.

6. Адамян А.А. Современная методология местного лечения ран и пер спективы её развития //Сб. тез. докладов V-й Международной конференции «Современные подходы к разработке и клиническому применению эффек тивных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплан тантов». Москва: Институт хирургии им. А.В. Вишневского РАМН, 2006 г.

с. 19-20.

7. Щербаков А.Б., Корчак Г.И., Сурмашева Е.В. Препараты серебра: вче ра, сегодня, завтра //Фармацевтический журнал. 2006. № 5. с. 45-57.

8. Leaper D. Appropriate use of silver dressings in wounds: International con sensus document // Intern. Wound Journal. 2012. 9. (1). S461-S464.

9. Singh M., Singh S., Prasad S., Gambhir I.S. Nanotechnology in medicine and Antibacterial Effect of Silver Nanoparticicles // Digest J. of Nanomater. and Biostruct. 2008. 3. (3). S115–S122.

10. Копейкин В.В., Панарин Е.Ф. Водорастворимые нанокомпозиты нуль-валентного металлического серебра с повышенной антимикробной ак тивностью //ДАН. 2001. Т. 380. № 4. С. 497- БИОАКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ В.В. Гузеев, Е.А. Зеличенко, О.А. Гурова, А.С. Морозова, С.В. Коношенко, Я.Б. Ковальская Северский технологический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, Россия Аннотация. В травматологии существует проблема использования биодегра дируемых композиционных материалов для восстановления и замещения костной ткани. В последнее время для этих целей применяются металлические импланты с нанесенным биоактивным покрытием. Любой металл не способен участвовать в метаболических процессах и поэтому навсегда остается в организме чужеродным телом. Существует реальная необходимость заменить металлические на биорезор бируемые материалы. Биорезорбируемые материалы способны растворяться и пе рерождаться в полноценную костную ткань. Разработка регенеративных материалов остается актуальной проблемой для медицины, а получение исходных веществ запу скающих механизм регенерации костной ткани, обладающих биологической актив ностью и создание на основе их композиционных материалов с заданными физико механическими характеристиками представляют важную научную проблему.

BIOACTIVE MATERIALS FOR REGENERATIVE MEDICINE V.V. Guzeev, E.A. Zelichenko, O.A. Gurova, A.S. Morozova, S.V. Konoshenko, Ya.B. Kovalskaya Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education «National Research Nuclear University MEPhl»

Abstract. Modern traumatology has a problem concerning utilization of biode gradable composite materials for reconstruction and replacement of bone tissue.

Metal implants covered with bioactive coatings have been used for this purpose recently. Every metal is not able to p articipate in metabolic processes and thus for ever remains a foreign substance in organism. The replacement of metal materials by bioresorbent ones is an actual necessity. Bioresorbent materials are capable of being dissolved and regenerate in a full-edged bone tissue. The development of regenerative materials still remains an urgent problem for medicine. Production of biologically active initial substances that cause bone tissue regeneration mechanism, and creation of composite materials with adjusted physicomechanical characteristics on their basis represent an important scientic challenge.

В течение многих лет клиницисты и исследователи желают до биться восстановления утерянного костного контура посредством регенерации кости и связочного аппарата с помощью различных кост ных стимуляторов. С разным успехом были использованы аутоген ные, аллогенные, ксеногенные и аллопластические (синтетические) материалы.

Многочисленными исследованиями твердо установлено, что трансплантация любых органов и тканей вызывает общебиологиче скую реакцию – тканевую несовместимость, причиной которой яв ляется обусловленный антигенными различиями иммунологический конфликт между организмом хозяина и трансплантатом В результате иммунного ответа организма трансплантат отторга ется или иммобилизуется за счет образования капсулы из соедини тельной ткани. Такие материалы получили название биоинертных.

Характерным примером являются керамические материалы на осно ве оксидов алюминия и циркония. К биоактивным материалам отно сятся фосфаты. Они взаимодействуют с организмом, частично всту пая в биохимические процессы. Была установлена биоактивность фосфатных стекол, трикальцийфосфата, гидроксиапатита.

Задача состоит в разработке материала способного резорбировать, и вызывать регенерацию костной ткани. Задачу можно решить при условии, что вещества входящие в материал являются природными, способными участвовать в метаболических процессах человеческого организма. Набор таких материалов невелик, из минеральных неор ганических веществ это фосфаты и карбонаты кальция с фиксирован ным набором микроэлементов. В состав природной кости входят по лимеры – это белки. Большую часть в кости занимает коллаген. Для того чтобы получаемый материал, на основе солей кальция и биоло гических полимеров, обладал пористой структурой кости и при этом обладал необходимой прочностью, требуется совместить технологию и вещества таким образом, чтобы в конечном итоге имплант, изготов ленный из этого материала не разрушал кость, а кость не разрушала имплант. Более того, при неплотном контакте импланта и нативной кости процессы регенерации замедляются или прекращаются вовсе.

Чтобы выполнить это условие необходимо, чтобы в момент установ ки материал был вязко-текучим или пластичным, а затем в течение проведения операции приобрел необходимую твердость и прочность.

Первым в этом ряду стоит гидроксиапатит (ГА) из которого на 80 % состоит нативная кость, а также материалы на основе ГА.

Нами получен ультрадисперсный гидроксиапатит из костей круп ного рогатого скота. Особенностями гидроксиапатита, полученного из биологического сырья, является его стабильный химический состав и наличие микроэлементов, характерных для костного минерала.

По результатам электронной микроскопии, полученный гидрокси апатит представляет собой порошкообразную смесь с включениями гранул наномасштабной структуры, с зернами диаметром 10-100 нм.

Результаты SЭМ показывают, что порошок ГА представляет собой гетерофазную смесь агломератов размером до 400 мкм, состоящих из зерен размером около 15 нм, гидроксиапатитов гексагональной и моноклинной модификаций с площадью внутренней поверхности материала более 70 м2/г. Эти результаты подтверждаются данными рентгенофазового анализа.

Нами разработана керамика нового поколения на основе ГА, она проста в изготовлении. Так, чтобы получить керамический материал на основе ГА необходимо в порошкообразный ГА добавить вещество, соединяющее частицы порошкообразного ГА. По аналогии с натив ной костью, таким соединяющим материалом может служить любой биорезорбируемый природный полимер. Из числа таких полимеров можно назвать коллаген, шелк, казеин (белки), хитозан, целлюлозу (полисахариды) и др. Их применение позволяет получить биорезор бируемый керамический композиционный материал. Технология по лучения позволяет сформировать структуру, похожую на нативную кость: поверхностный слой более плотный – похож на кортикальную кость, а внутренняя часть более пористая, как губчатая кость.

У разработанного нами материала отверждение происходит при комнатной температуре, ниже температуры деструкции природных полимеров, т.е. не более 50 °С. Немаловажен и тот факт, что пред лагаемый нами прочный керамический материал нового поколения способен деформироваться, легко обрабатывается. Из него можно из готовить изделие любой формы для замещения костного дефекта, в момент смешения ГА и полимера, который в момент формования вы полняет роль пластификатора, а в дальнейшем является необходимой частью полученного твердого керамического материала.

Изготовленные на основе ГА и природного полимера матриксы показали высокую биологическую активность.

Исследования, проведенные нами на животных, показали, что этот материал определяет полную регенерацию костной ткани. Эти дан ные явились основанием для создания вязкотекучего и отверждаемо го в течение 2-15 минут (время проведения хирургической операции) композиционного материала. Изготовленный на основе гидроксиапа тита цемент представляет собой пластичную массу, хорошо запол няющую пустоты в дефектах кости. Отверждение его начинается сразу же после нанесения по месту. Через минуту он твердеет и через 5 минут приобретает твердость, сравнимую с костью, на которую он наносится, не размывается телесной жидкостью.

Дальнейшее совершенствование технологии позволило получить композиционные материалы на базовом составе цемента, которые не уступают по прочностным характеристикам металлическим и спо собны их заменить. Особенность свойств состоит в том, что они био резорбируют, кость срастается и после этого не требуется операции для их удаления. Из композиционного материала можно изготовить любые эндопротезы и импланты для челюстнолицевой хирургии, вертебрологии, травматологии и ортопедии. Таким образом, разрабо тан последовательный ряд материалов, которые могут быть исполь зованы при проведении операций в разных областях травматологии.

Такая структура имплантата позволяет клеткам организма регене рировать кость взамен участка, составляющего имплант. Сначала та кой имплант заселяется остеокластами. Остеокласты являются очень мобильными клетками, которые мигрируют и легко присоединяются к гидроксиапатиту с помощью молекул адгезии. Остеокласты разру шают его с помощью специализированного мембранного комплекса (гофрированной каемки), посредством секреции кислот, растворяю щих кристаллы гидроксиапатита, и различных ферментов типа кол лагеназы. Вслед за ними устремляются остеобласты, которые высти лают стенки каналов, а в сам канал прорастают сосуды и нервные окончания, через которые происходит доставка питательных веществ и кислорода к ткани.

Согласно современным представлениям, костная ткань представ ляет собой минерально-органический композит с развитой пористой структурой, подвергающийся постоянному процессу ремоделирова ния под действием клеток остеобластического дифферона. Костная ткань состоит из клеточных элементов, представленных остеобласта ми, остеокластами и остеоцитами, и экстрацеллюлярного матрикса, который содержит органические и неорганические (минеральные) вещества и воду. Костные клетки функционируют в среде, получив шей название «костный матрикс». По своему качественному составу «костный матрикс» является видом соединительной ткани с выра женной минеральной составляющей.

Ключевую роль в процессе минерализации костного матрикса играют «матриксные пузырьки» остеобластов, имеющие диаметр от 30 до 1000 нм и стенку, идентичную наружной мембране. Первона чально именно в них образуется аморфный Са3(РО4)2, а затем – ги дроксиапатит (ГА). Вышедшие в экстрацеллюлярное пространство матриксные пузырьки вступают во взаимодействие с протеогликана ми, остеонектином и коллагеном, встраиваясь в их структуру.

Остеобласты секретируют и наслаивают новый костный матрикс, располагаясь на поверхности уже существующего материала. Часть из них постепенно погружается в него, постепенно дифференцируясь в остеоциты. Остеобласты формируют новую костную ткань в виде концентрических слоев, в центре которых располагается кровенос ный сосуд, образуя систему размером около 80-200 мкм, называемую остеоном.

Остеоциты находятся в замкнутых лакунах костного матрикса и не пролиферируют, но частично сохраняют способность продуциро вать коллаген и протеогликаны. Между собой они соединены узки ми каналами, через которые регулируются процессы минерализации костной ткани и скорость остеогенеза. Остеоциты играют большую роль в кругообороте костной ткани и кальция. Через массивные клеточно-матричные контакты они принимают активное участие в обмене ионов, а также выступают в роли механических биосенсоров, реагирующих на изменение нагрузки на костную ткань.

Для того чтобы осуществить такой сценарий, необходимо, чтобы в керамическом материале присутствовали вещества, являющиеся строительным материалом, содержащие источник энергии и запуска ющий механизм (стартер). Такими веществами являются гидроксиа патит, коллаген (белок,) микроэлементы в ГА и некоторые белки. Эти три условия нам удалось соблюсти и поэтому на месте замещающего керамического материала вырастает костная ткань. Поскольку керами ческий материал должен содержать белки, то нагревание их невозмож но выше температуры 50 °С. При нагревании материал потеряет свои биологические свойства. Хорошо известно, что апатит, спеченный при температуре ниже 900 °C, показывает низкую остеокондуктивность по сравнению с материалом, который отверждается и принимает необхо димую прочность за счет растворения и осаждения. Такой материал назвали апатитовым цементом. Он становится твердым и приобрета ет свойство керамического материала при температуре человеческого тела. Таким образом, для получения керамического материала с повы шенной остеокондуктивностью противопоказано нагревание и спе кание при высокиих температурах. Известно, при температуре выше 900 °C гидроксиапатит теряет воду и превращается спеченный три кальций фосфат с потерей биологической активности.

Костный дефект может заполняться апатитовым цементом не оставляя зазора между существующей костью. Напротив, между су ществующей костью и спеченными апатитовым блоком или грану лами существует зазор. Для образования новой кости, остеобласты должны перейти от существующей кости к поверхности спеченного апатита. [1,2].

Таким образом, стремление улучшать механические характеристи ки материалов привело к созданию композиционных материалов на основе фосфатов кальция и различных полимеров. В подобной линии развития биоматериалов можно усмотреть общую тенденцию совре менного материаловедения к широкому использованию композицион ных материалов, но, вероятно, важнее увидеть здесь попытку учиться у природы, попытку доступными для современной науки средства ми моделировать состав и организацию костной ткани. Композиты ГА–коллаген по химическому составу соответствуют реальной кости, хотя и не обладают соответствующей структурной организацией.

Современные исследования основаны на попытках получить же лаемую реакцию живой ткани на биоматериал. Такие разработки по зволяют создать медицинские устройства, восстанавливающие или заменяющие больные ткани и органы. Они станут намного более интеллектуальными в том смысле, что будут взаимодействовать с биосредой, способствуя восстановлению физиологических функций организма и живых тканей. Окончательной целью лечения будет вос становление здоровой ткани и исчезновение остатков имплантиро ванного биоматериала [12].

Список литературы:


1. Bernache-Assollant D., Ababou A., Champion E., Heughebaert M. Sinter ing of calcium phosphate hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 I. Calcination and particle growth // J. Europ. Ceram. Soc. 2003. V. 23, № 2. P. 229-241.

2. Cedola A., Lagomarsino S., Komlev V., Rustichelli F., Mastrogiacomo M., Cancedda R., Milita S., Burghammer M. High spatial resolution X-ray microdiffraction applied to biomaterial studies and archeometry // Spectr. Acta Part B. 2004. V. 59. p. 1557– 1564.

3. Hench L. Bioceramics // J. Amer. Ceram. Soc. 1998. Vol. 81, № 7.P. 1705– 1728.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРИЖИЗНЕННОЙ ЗАГОТОВКИ КОСТНОЙ ТКАНИ В УСЛОВИЯХ ФЕДЕРАЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ И.А. Кирилова, В.Т. Подорожная, В.В. Павлов ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Минздрава России»

Аннотация. Приведено теоретическое обоснование и осуществлен анализ перспектив прижизненной заготовки костной ткани у пациентов отделения эндо протезирования тазобедренных суставов. В связи с ежегодным ростом количества первичных и ревизионных эндопротезирований в России разработка научно обоснованной организационно-функциональной модели заготовки головок бе дренных костей, а также отечественной технологии производства медицинских изделий для костной пластики, является перспективной и актуальной.

THEORETICAL JUSTIFICATION OF THE PROCESS OF LIVE BONE TISSUE HARVESTING IN A FEDERAL INSTITUTION I.A. Kirilova, V.T. Podorozhnaya, V.V. Pavlov Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopaedics, Novosibirsk Abstract. The paper presents theoretical justication and results of the analysis of prospects for live bone tissue harvesting in hip replacement patients. Due to annual growth of the number of primary and revision hip replacements in Russia, the development of evidence-based organizational-functional model of the process of femoral head harvesting, as well as of national technology for manufacturing medical devices for osteoplasty, is essential and a very promising target.

По данным ВОЗ, дегенеративно-дистрофические заболевания та зобедренного сустава занимают первое место среди аналогичных по ражений других суставов, составляя 1-2 % от всей патологии опорно двигательной системы, а заболевания и повреждения тазобедренного сустава, требующие хирургической коррекции, являются одной из наи более сложных и распространённых проблем в патологии опорно двигательного аппарата [1-3]. При тяжёлых деформациях и последстви ях травм тазобедренного сустава сроки нетрудоспособности и процент инвалидности возрастают, а лечение является чрезвычайно сложным, дорогостоящим и требует значительных затрат сил и средств [2].

Ежегодно только в США выполняется 230-250 тыс. первичных эндопротезирований тазобедренного сустава, в мире – около 1 млн.

500 эндопротезирований, в России эта цифра составляет 50 тыс. опе раций [3].

В то же время, по мере увеличения количества операций первич ного эндопротезирования тазобедренного сустава закономерно воз растает число ревизионных эндопротезирований, а именно – случаи нестабильности и разрушения компонентов, износ как узла трения, так и самого эндопротеза, инфекционные осложнения, перипротез ные переломы костей таза и бедренной кости, вывихи эндопротеза, естественный и закономерный лизис костной ткани. На сегодняшний момент в США количество ревизионных операций достигает 15 % от общего числа эндопротезирований. По данным европейских пу бликаций, количество ревизионных операций достигает 20%, что связывают с более пожилым населением Европы. По данным Скан динавского единого регистра по эндопротезированию, количество ревизионных операций достигает 8-9 % [1].

Таким образом, ревизионное эндопротезирование тазобедренного сустава остается одной из наиболее серьёзных и трудных проблем травматологии и ортопедии [1,3]. Замена первичных конструкций на ревизионные, помимо применения искусственных аугментов требует активного применения костной пластики (ауто- или аллотранспланта тов) для восполнения собственно костных дефектов [1]. Но к настоя щему времени в доступной литературе нами не найдено источников, описывающих полный цикл (протокол) технологии прижизненной заготовки костной ткани при оказании специализированной и высо котехнологичной медицинской помощи.

Применение костной пластики для восстановления дефекта кост ной ткани приводит к восстановлению биомеханики конечности за счет нормализации центра вращения сустава, что в свою очередь по зволяет повысить качество ревизионных операций.

Доказано, что материалом для костной пластики могут быть фраг менты губчатой аллокости от кадаверных доноров, но наличие из вестных этических проблем в последующем подтолкнуло исследова телей и врачей предложить использование головок бедренных костей (ГБК), резецированных ранее при первичном эндопротезировании [5,10].

В то же время известно, что структура резецированной у паци ентов кости отличается по анатомо-функциональным свойствам от структуры трабекулярной костной ткани в норме [8]. Поэтому одной из самых важных тем, поднимаемых в современной литературе, по священной описанию костной ткани, является поиск корреляций между механическими и структурными свойствами ткани [4].

Губчатое вещество кости представляет собой трехмерную сеть костных балок различной формы, размеров и ориентации. Термин «губчатая структура костной ткани» означает способ организации основных тканеобразующих элементов.

Bсе исследования, проведенные для описания корреляций между механическими параметрами и плотностью костной ткани, показа ли, что при сходных значениях минеральной плотности анализируе мых образцов их механические параметры могут иметь различные значения [9]. Следовательно, плотность сама по себе недостаточна для описания расхождений в полученных значениях механических параметров. Эти результаты подтверждают, что механические свой ства костной ткани зависят не только от плотности ткани, но и от структурных параметров, которые определяют организацию костной ткани в тестируемом образце. Таким образом, свойства рассматрива емой структуры костной ткани в целом зависят от свойств отдельных трабекул кости, а также от способов и числа их взаимосвязей.

Описание структурных свойств основано на целом ряде параме тров, определяющих распределение массы в образце костной ткани и ориентации структуры. Постоянно растущее число новых параметров, используемых для описания, указывает на отсутствие адекватных опи саний структурных свойств. В то же время представляет определенный интерес изучение структурно-функциональных характеристик костной ткани у населения, проживающего на территориях с ограниченной ин соляцией или с другими географическими особенностями (например, на территории Сибирского Федерального округа и др.), поэтому такие исследования могут носить популяционный характер.

Также в настоящее время на территории Российской Федерации не существует отработанного алгоритма действий, их последователь ности и методик, используемых для обработки кости, заготовленной от пациентов при резекции ГБК в ходе первичного эндопротезиро вания. Существуют ссылки на работы зарубежных авторов, однако мы не встретили работ, в которых была бы описана организацион ная модель всего процесса: от момента поступления пациента в ста ционар и оформления всех юридических документов до операции и взаимодействия операционного блока с лабораторией консервации тканей, дополнительного обследования пациентов как доноров, и из готовления костных имплантатов. Создание такой организационно функциональной модели нуждается в свою очередь в автоматизации процесса, а также в разработке и утверждении соответствующих тех нологий и регламентов ее применения.

Только в последнее время стало известно об использовании резе цированного костного фрагмента не только для проведения стандарт ных исследований (проводимых с целью уточнение диагноза), но и для приготовления костных имплантатов.

Очень большое внимание вопросам заготовки и консервации костной ткани уделяется в технологически высокоразвитых стра нах: США, Великобритания, Австрия Швейцария, Сингапур и др.

[5-7,10]. Поэтому на медицинском рынке костно-пластических и кость-замещающих материалов основную массу составляют матери алы зарубежного производства – более 80%. В этих условиях органи зация отечественного производства костных имплантатов от живых доноров может рассматриваться как организация импортозамещаю щего производства в секторе костных аллоимплантатов.

На территории Российской Федерации вопросами заготовки и консервации тканей от доноров занимаются тканевые лаборатории («банки биотканей»), созданные преимущественно при профильных институтах травматологии и ортопедии (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород, Саратов) или медицинских ВУЗах (Астрахань, Самара, Ярославль).

В связи с ежегодным неуклонным ростом количества первичных и ревизионных эндопротезирований в России разработка научно обоснованной организационно-функциональной модели заготовки ГБК, а также отечественной технологии производства медицинских изделий для костной пластики, является перспективной и актуаль ной. Отработка указанных технологий позволит сохранить ценный биопластический материал, который в последующем может быть использован при ревизионных вмешательствах у пациентов с дефи цитом костной ткани, а также для замещения костных полостей при онкологических заболеваниях.

Список литературы:

1. Мурылев В.Ю., Петров Н.В., Силин Л.Л., Рукин Я.А., Елизаров П.М., Калашник А.Д. Ревизионное эндопротезирование вертлужного компонента эн допротеза тазобедренного сустава // Кафедра травматологии и ортопедии. – 2012. – №1. – С. 20–25.


2. Прохоренко В.М. Первичное и ревизионное эндопротезирование тазобе дренного сустава. – Новосибирск: АНО «Клиника НИИТО, 2007. – 348 с.: ил.

3. Рукин Я.А. Ревизионное эндопротезирование вертлужного компо нента тотального эндопротеза тазобедренного сустава при его асептической нестабильности. Автореферат дисс….канд.мед.наук. М., 2008.

4. Cichanski A., Nowicki K., Mazurkiewicz A., Topolinski T. Investigation of statistical relationships between quantities describing bone architecture, its fractal dimensions and mechanical properties // Acta of Bioengineering and Bio mechanics. 2010;

12 (4): 66-77.

5. Cornu O, Manil O, Godts B, et al. Neck fracture femoral heads for impac tion bone grafting // Acta Orthop Scand. 2004;

75(3):303–308.

6. Hing CB, Ball RY, Tucker JKAutobanking of femoral heads for revision total hip replacement, a preliminary report of a new surgical technique // Surgeon.

2004. Feb;

2(1):37-41.

7. Nather A, David V. Femoral head banking: NUH tissue bank experience // Orthopedics. 2007. Apr;

30(4):308-12.

8. Nikodem А. Correlations between structural and mechanical properties of human trabecular femur bone // Acta of Bioengineering and Biomechanics Vol. 14, No. 2, 2012:37–46.

9. Tanaka T., Sacurai T., Kashima I., Structuring of parameters for assessing vertebral bone strength by star volume analysis using a morphological lter // Journal of Bone and Mineral Metabolism. 2001. 19:150-158.

10. Tomford WW, Ploetz JE, Mankin HJ. Bone allografts of femoral heads:

procurement and storage // J Bone Joint Surg Am. 1986;

68(4):534–537.

НОВЫЙ КЛАСС РЕНТГЕНОКОНТРАСТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ ОКТАЭДРИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОКЛАСТЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ А.А. Красильникова, М.А. Шестопалов, К.А. Брылев, О.П. Хрипко, В.Ю. Марченко, И.А. Кирилова, Л.В. Шестопалова Новосибирский Национальный Исследовательский Государственный Университет, Институт Неорганической Химии им. Николаева СО РАН, ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Минздрава России»

Государственный Научный Центр Вирусологии и Биотехнологии «Вектор», Новосибирск, Россия Аннотация. Люминесцентные октаэдрические металлокластерные комплек сы, характеризующиеся отсутствием выраженного цитотоксического эффекта, являются привлекательными объектами для детальных исследований их свойств, важных для оценки их прикладного потенциала в медицине. Разработка нового класса агентов для рентгеноконтрастной ангиографии является перспективным направлением исследования, поскольку в некоторых случаях есть ограничения для применения существующих препаратов на основе трийодбензола. В каче стве модельного объекта было выбрано соединение состава Na16-xHx[{Re6Se8} (P(CH2CH2COO)3)6], поскольку оно не проникает в клетки in vitro. В эксперименте на животных была подтверждена его способность контрастировать ткани, а также была показана его низкая токсичность в дозах до 800 мг/кг массы тела.

A NOVEL CLASS OF X-RAY CONTRAST COMPOUNDS BASED ON OCTAHEDRAL METAL CLUSTER COMPLEXES A.A. Krasilnikova, M.A. Shestopalov, K.A. Brylev, O.P. Khripko, V.Y. Marchenko, I.A. Kirilova, L.V. Shestopalova Novosibirsk National Research State University, Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopaedics, State Research Center of Virology and Biotechnology «Vector», Novosibirsk, Russia Abstract. Luminescent octahedral metal cluster complexes, that show non toxic effect in vitro, are attractive objects for investigation of their properties and assessment of their potential use in medicine. The invention of new class agents for X-ray angiography is very perspective, since current tri-iodobenzene agents impose limitations on medical imaging in some patients. The phosphine octahedral rhenium cluster Na16-xHx[{Re6Se8}(P(CH2CH2COO)3)6] was chosen as a model object for this kind of research, as it do not enter cells in vitro. Experimental studies conrm its ability to be in use as X-ray contrast agent. Also the low toxicity was shown at doses up to mg/kg body weight.

Октаэдрические кластерные комплексы молибдена, вольфрама и рения представляют собой сложные координационные соединения с общей формулой [M6Qi8Xa6] (где М – Mo, W или Re, Q – внутренний галогенидный или халькогенидный лиганд, Х – внешний апикаль ный, органический или неорганический лиганд) [1]. Данные соеди нения способны поглощать рентгеновские лучи, за счет локально концентрированных атомов тяжелых металлов (кластерное ядро), а также ярко люминесцировать в красной области спектра с микросе кундными временами жизни эмиссии. Кроме того, они характеризу ются высокой химической и термической устойчивостью, хорошей растворимостью и отсутствием выраженного цитотоксического эф фекта, демонстрируя тем самым потенциал для применения в меди цине в качестве рентгеноконтрастных агентов.

Одним из перспективных направлений исследования является раз работка подходящего агента для рентгеноконтрастной ангиографии.

В настоящее время для визуализации сосудистого русла чаще всего применяются органические йодсодержащие соединения. В многолет них клинических исследованиях показана их безопасность, эффектив ность и хорошая переносимость пациентами [2]. Однако применение йодных контрастов нежелательно при заболеваниях щитовидной же лезы (особенно при гипертиреозе), печеночной, либо почечной недо статочности и при сахарном диабете. Есть также противопоказания при непереносимости йодных препаратов и гиперчувствительности к йоду [3].

В случаях, когда использование йодных контрастных веществ нежелательно, а исследование необходимо, возможно проведение сцинтиографии или ультразвукового исследования, где не требуется введение контрастных препаратов. При необходимости выполнения исследования при помощи рентгена или компьютерной томографии перед введением йодных соединений для профилактики побочных эффектов применяют перхлорат калия с карбимазолом и дополни тельно вводят тиамазол. Вместе с тем наиболее частый вариант ре шения данной проблемы – применение препаратов на основе гадоли ния в качестве рентгеноконтрастных веществ [4].

Однако препараты на основе гадолиния отличает высокая стои мость, а также менее четкое и контрастное изображение, чем получае мое с применением йодных препаратов. Худшее качество изображения в некоторой степени объясняется достаточно низкой предельно допу стимой дозой введения хелатных комплексов гадолиния, которая равна 0,3 ммоль/кг массы тела пациента (что приблизительно равно 47,2 мг/кг массы тела). Такая доза, в свою очередь, объясняется возможностью диссоциации хелатных комплексов с высвобождением и накоплени ем в тканях свободных ионов металла [5]. Кроме того, осмолярность ряда препаратов гадолиния более чем в 5 раз превышает осмолярность плазмы крови, что также является существенным недостатком.

Таким образом, существует необходимость в разработке препа рата, обладающего высокой контрастной способностью, низкой ток сичностью и отсутствием влияния на функцию щитовидной железы.

В качестве модельного объекта для данного направления исследо ваний был выбран трис-(2-карбоксиэтил)фосфиновый октаэдриче ский кластерный комплекс рения [Hn{Re6Se8}(P(CH2CH2COO)3)6]n-16, поскольку рениевые кластеры являются наиболее устойчивыми сре ди металлокластеров, кроме того, было показано, что данный кластер не проникает в клетки in vitro.

Целесообразно сравнить данный кластер по некоторым параметрам с йопромидом (рентгеноконтрастный агент на основе йода), который в настоящее время широко применяется в клинике, и с гипотетическим идеалом контрастного вещества. По количеству атомов тяжелого ме талла кластерный комплекс рения оказывается безусловным лидером среди всех контрастных веществ, которые применяются в настоящее время, поскольку в его состав входит 6 ковалентно связанных атомов тяжелого металла (Re). В то время как йопромид содержит всего лишь 3 атома йода, отвечающие за рентгеноконтрастные свойства. Таким образом, можно предположить, что при равной концентрации пре парат на основе кластера Re будет превосходить йодные аналоги по качеству контрастного изображения. В таком случае, возможно сни жение концентрации тяжелого элемента в препарате, что, вероятнее всего, приведет к уменьшению частоты побочных эффектов от при менения рентгеноконтрастных соединений. Высокая гидрофильность и растворимость модельного кластерного комплекса соответствуют необходимым требованиям к контрастным веществам. На данный мо мент нельзя установить вязкость будущего препарата, поскольку она напрямую зависит от концентрации кластера в растворе. В концен трации, которая была использована в данных исследованиях (160 мг/ мл), значение вязкости сравнимо с вязкостью крови. Не соответствует идеальным показателям для рентгеноконтрастных препаратов толь ко высокая осмолярность и ионность раствора кластера [Hn{Re6Se8} (P(CH2CH2COO)3)6]n-16, однако данный недостаток возможно устра нить путем химической модификации фосфинового лиганда.

Для подтверждения наличия рентгеноконтрастных свойств рас твора октаэдрического кластерного комплекса рения [Hn{Re6Se8} (P(CH2CH2COO)3)6]n-16 были проведены следующие эксперимен ты на животных. Закрытым способом, доступом слева в проекции V-VI ребер был введен 1 мл раствора кластера. В проекции грудной клетки отмечены следующие изменения: просветление, характерное для ткани легкого, визуализируется слева;

в области правого легкого наблюдается затемнение, что связано с введением кластера рения в плевральную полость. Другому животному 1 мл раствора кластер ного комплекса был введен внутрисердечно после вскрытия груд ной клетки по средней линии. В данном случае в проекции грудной клетки были отмечены следующие изменения: просветление, харак терное для ткани легкого визуализируется слева и справа, в области верхушки сердца контрастируется миокардиальная стенка. Рентгено граммы выполнялись аппаратом АРД-2-125 в период наркотического сна животных. Фокусное расстояние равнялось 70 см, при режиме KV и 22 mA. Время экспозиции 0,04 секунды.

Поскольку в настоящее время цитотоксические свойства рение вых кластерных комплексов недостаточно изучены [6], а также нет никаких данных о токсичности данных соединений для животных, было проведено исследование характера и типа повреждающего действия кластера [Hn{Re6Se8}(P(CH2CH2COO)3)6]n-16 и оценка его безопасности на мышиной модели in vivo. В эксперименте исполь зовались белые мыши линии BALB/C, самцы 6-недельного возраста весом 20 гр. Мышам в боковую вену хвоста было введено по 100 мкл исследуемого препарата (водный раствор кластерного комплекса Na16-xHx[{Re6S8}(P(CH2CH2COO)3)6], предоставленный сотрудниками Института Неорганической Химии им. А.В. Николаева СО РАН) в дозах 100, 200, 400, 500 и 800 мг/кг. Для каждого разведения кластера было использовано 10 мышей, а также контрольная группа из 10 мы шей, которым был введен стерильный физиологический раствор.

Раствор кластерного комплекса вводился внутривенно, однократно.

В течение двух недель осуществлялось наблюдение за животными с целью выявления отклонения в поведении и общем состоянии.

На последнем этапе эксперимента для гистологического исследо вания забирали различные органы (почки, печень, селезенку, сердце, кишечник и мозг). Органы фиксировали и окрашивали гематоксилин эозином по стандартной методике. Препараты толщиной 4 мкм ис следовали при помощи светового микроскопа (AxioImager 40, Carl Zeiss).

В течение всего срока наблюдения не было зафиксировано гибели лабораторных животных. Не было также отмечено каких-либо при знаков поражения нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем. Об этом свидетельствует отсутствие изменений в поведении животных, их двигательной активности и координации движений, реакции на тактильные, болевые, звуковые и световые раздражители.

При наблюдении не было зафиксировано снижения массы тела. Не было отмечено изменений в частоте и глубине дыхательных движе ний, а также ритме сердечных сокращений. Все показатели у каждой экспериментальной группы животных находились в норме и соответ ствовали таковым у животных контрольной группы.

Морфологический анализ органов после воздействия различных доз раствора кластера показал, что дозы 100 и 200 мг/кг не вызыва ют значимых изменений по сравнению с контролем. Действие дозы 500 мг/кг сходно с таковым при введении 400 мг/кг, поэтому далее приводится анализ тканей органов после введения раствора кластера в дозе 400 и 800 мг/кг. При действии данных доз кластера ни в одном органе не наблюдалось признаков воспаления.

Однако в почках животных, получавших раствор кластера в кон центрации как 400, так и 800 мг/мл, наблюдается появление бледно розовых гомогенных масс в дистальных канальцах, в некоторых проксимальных канальцах наблюдается утрата щеточной каемки и накопление гиалиновых цилиндров в просвете канальцев. Данные признаки свидетельствуют о развитии острого некроза почечных ка нальцев [7]. Также в единичных случаях у животных, получавших инъекцию кластера в дозе 400 мг/кг наблюдается отложение бледно розовых масс в просвете капсулы Шумлянского-Боумена. При введе нии дозы 800 мг/кг таких изменений почечных клубочков зафиксиро вано не было. В печени всех животных хорошо выражено балочное строение, состояние гепатоцитов соответствует контролю. Иногда заметны очаги эритро- или плазмостаза в сосудах разного калибра.

В селезенке состояние фолликулов и красной пульпы соответствует контролю, однако наблюдается значительное увеличение числа ме гакариоцитов. Механизм данного явления в литературе не описан и требует дальнейшего исследования. В морфологии сердца, мозга и кишечника отличий от контроля не наблюдается.

Таким образом, была показана низкая токсичность при однократ ном введении раствора кластерного комплекса в дозах 100, 200, 400, 500 и 800 мг/кг веса тела. Наблюдаемое негативное влияние на состо яние почечных канальцев и печеночных сосудов, можно объяснить высокой степенью ионности и осмолярности данного соединения.

Необходимы дальнейшие более детальные исследования динамики и способов выведения данного кластера из организма животных, возможного накопления и распределения его в тканях, а также его влияние на параметры крови и активность иммунной системы. Кро ме того, важным направлением дальнейших исследований является изучение кластерных комплексов с лигандами, позволяющими сни зить ионность кластера и уменьшить, таким образом, его негативные влияния на организм животных.

На основании проведенных исследований можно сде лать вывод о том, что октаэдрический кластерный комплекс [Hn{Re6Se8}(P(CH2CH2COO)3)6]n-16, синтезированный в Институте Неорганической Химии им. Николаева СО РАН, является перспек тивным модельным объектом для разработки нового класса рентге ноконтрастных соединений на основе октаэдрических металлокла стерных комплексов.

Список литературы:

1. Gabriel J-Ch. P., Boubekeur K., Uriel S., Batail P. Chemistry of Hexanuclear Rhenium Chalcohalide Clusters// Chem.Rev. – 2001 – V. 101 – p. 2037 – 2066.

2. Шимановский Н.Л. Безопасность йодсодержащих рентгеноконтраст ных средств в свете новых рекомендаций международных ассоциаций экс пертов и клиницистов // REJR – 2012 –Том 2 – №1 – стр. 12 – 19.

3. Parfrey P.S., Grifths S.M., Barret B.J., et al. Contrast-material-induced renal failure in patients with diabetes mellitus, renal insufciency or both // N.

Engl. J. Med. – 1989 – V. 320 – p.143 -149.

4. Spinosa D.J., Kaufmann J.A., Hartwell G.D.. Gadolinium Chelates in an giography and interventional radiology: a useful alternative to iodinated contrast media for angiography // Radiology – 2002 – V. 223 – p. 319-325.

5. Puttagunta N.R., Gibby W.A., Puttagunta V.L. Comparative transmetalla tion kinetics and thermodynamic stability of gadolinium-DTPA bi-glucosamide and other magnetic resonance imaging contrast media// Invest. Radiol. – 1996 – V. 31 – p. 619–624.

6. Choi S.-J., Brylev K.A., Xu J.-Z., Mironov Y.V., Fedorov V.E., Sohn Y.S., Kim S.-J., Choy J.-H. Cellular uptake and cytotoxicity of octahedral rhenium cluster complexes // J. Inorg. Biochem. – V. 102 – 2008 – p. 1991-1996.

7. Schrier R.W., Wang W., Pole B., Mitra A. Acute renal failure: denitions, diagnosis, pathogenesis, and therapy// J. Clin. Invest. – 2004 – V. 114 – p.5– СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ ГИАЛИНОВОГО ХРЯЩА И СОСУДОВ:

ФОТОПОЛИМЕРИЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ЭЛЕКТРОСПИННИНГ, ХИМИЧЕСКИЕ, РАДИОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ А.О. Лебедева, О.Б. Вайнер1, Т.С. Годовикова1, Ю.В. Афонин1, А.Ю. Демьянова1, М.В. Коробейников2, А.С. Юношев3, А.А. Карпенко4, И.В. Попова4, Е.А. Покушалов4, А.Е. Акулов5, А.В. Ромащенко5, С.М. Фоменко6, А.М. Зайдман6, П.П. Лактионов Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия Федеральное государственное бюджетное учреждение «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина»

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, Россия Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия Федеральное государственное бюджетное учреждение «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Министерства здравоохранения Российской Федерации»

Аннотация. Предложены новые подходы для изготовления имплантов – ана логов гиалинового хряща и кровеносных сосудов. Для изготовления аналога гиа линового хряща синтезированы фотополимеризуемые производные природных биополимеров – желатина и хондроитин-4- сульфата, а также подложки, изго товленные методом электроспиннинга из полилактид-ко-гликолида и нейлона 6.

Отработаны все стадии получения фотополимеризуемого геля не токсичного для хондробластов. В эксперименте in vivo продемонстрировано, что слоистая кон струкция, состоящая из листов из нейлона-6 с культивируемыми на них хондро бластами и фотополимеризуемого геля имплантированная в участок поврежден ного гиалинового хряща, надежно фиксируется в месте повреждения, а клетки в таком матриксе сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени. Ме тодом электроспиннинга из растворов синтетических полимеров (поликапролак тон, полилактид-ко-гликолид, нейлон-6) и их смесей с природными полимерами (желатин, белковые факторы роста) изготовлены протезы сосудов. Исследованы механические свойства таких протезов, а также возможность использования вы сокоэнергетичного излучения для модификации механических свойств протезов.

Выбраны оптимальные композиции полимеров, поддерживающие адгезию и про лиферацию эндотелиоцитов, в эксперименте in vivo показано, что протезы сосудов проницаемы для тока крови и могут длительно функционировать в организме.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.