Описан гистоэквивалент- биопластический материал, включающий основу в виде матрицы, в качестве материала которой используют нативную форму гиалуроновой кислоты. Гистоэквивалент- биопластический материал получают путем смешивания 1,5% раствора гиалуроновой кислоты и 5% раствора пептидного комплекса при следующем количественном соотношении: 8. Технический результат - повышение эффективности заживления ран. Изобретение относится к медицине, а именно к комбустиологии, хирургии, косметологии и может найти применение в качестве биопластического материала для замещения дефектов покровных тканей (защиты от испарения и проникновения инфекции) и стимуляции регенерации. Разработка и изучение новых биодеградируемых, пластических и биосовместимых материалов, предназначенных для эффективной органоспецифической регенерации с высоким функциональным и эстетическим результатом, является актуальной проблемой современной регенеративной медицины и трансплантологии. Очевидно, что новые материалы должны отвечать требованиям соответствия специфической морфологии реципиентных тканей и способствовать их функциональному восстановлению (Bioartificial organs, 1. Биосовместимость, 1.
Sudesh et al., 2. Biopolymers for Medicinal and Pharmaceutical Applications, 2. В настоящее время активно развивается новейшее направление медицинской биоинженерии по созданию тканеинженерных конструкций и биоискусственных органов на основе биоматериалов с новыми функциональными свойствами, так называемые гистоэквивалент- биопластические материалы (ГЭБ) (Шумаков, 1. Шумаков с соавт., 2. Штильман, 2. 00. 6). При этом такие продукты не должны быть токсичными, а их концентрация в кровяном русле не должна превышать предельно допустимый уровень (Волова Т. Г., 2. 00. 3). Физиологическая метаболизация биоматериалов, составляющих каркасную основу тканеинженерных конструкций, предопределяет сбалансированность репаративных процессов без выраженных явлений воспалительных реакций и предупреждает явление иммунного отторжения, избегая при этом ответа организма на инородное тело (Шишацкая Е., 2. Разработка новых гистоэквивалент- биопластических материалов (БМ) основывается на изучении кинетики биоразрушения и динамики его прочностных свойств, а также на оценке влияния и характер регенеративного процесса. Характер и степень выраженности этого воздействия определяются совокупностью физико- химических свойств собственно материала и интенсивностью ответных физиолого- биохимических реакций организма- реципиента. Ссылки, где скачать российские патентные документы Российское Патентное ведомство - Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам. Ссылки, где скачать российские патентные документы. Российское Патентное ведомство - Федеральная служба по интеллектуальной собственности. Поэтому разработка новых биодеградируемых материалов с максимальной степенью биохимической комплементарности базируется на создании матриц, состоящих из макромолекулярных комплексов, доступных для собственных энзимных систем организма и других лизирующих агентов. В связи с чем идеальный вариант биодеградируемого материала должен отвечать следующим требованиям. Макромолекулярная конструкция с программированным периодом биодеградации естественными метаболическими путями, не являющаяся объектом иммуно- воспалительных реакций. Включение промежуточных и/или конечных продуктов биометаболизации материала в механизмы регенерации на этапе сигнального хемотаксиса защитных клеток организма. Максимальное соответствие временного периода биодеградации материала и длительности репаративного процесса. Таким образом, с позиции оптимального иммуно- биохимического комплаэнса выполнение вышеуказанных требований по разработке новых биодеградируемых материалов обеспечивало бы оптимальный морфологический и функциональный результат органоспецифического гистогенеза. Ранние исследования по разработке биодеградируемых материалов были сфокусированы на натуральных полимерах (коллаген, целлюлоза и др.), в последующем - на продуктах химического синтеза. Примерами таких биодеградируемых полимеров являются полиангидриды, полиэфиры, полиакрилы, поли (метилметакрилаты), полиуретаны. Было выделено несколько ключевых факторов, позволяющих контролировать растворение материала: гидрофильность/гидрофобность, аморфность/кристалличность, молекулярный вес, наличие гетероатомов (например, помимо углерода) (Хлусов И. А., 2. 00. 7). Например, полилактиды, полигликолиды, полиоксиалканоаты и их сополимеры расщепляются соответственно до молочной, гликолевой, оксимасляной кислот, из которых в цикле Кребса образуются вода и углекислый газ, выводящиеся из организма естественным путем. Подобная структурная организация макромолекул гиалуроновой кислоты и коллагена придает биоматериалу эластичность, повышенную адгезию, дренажные качества, прозрачность. Однако полученная таким образом макромолекулярная структура биопластического материала в клинических условиях является недостаточно эффективной. По структуре данный материал является монофазным, вследствие чего в условиях раневого процесса он образует однородное покрытие, превращаясь, таким образом, в сухой струп (Рахматуллин P. P. Биопластический материал на основе гиалуроновой кислоты: биофизические аспекты фармакологических свойств. По отзывам клиницистов, однородный сухой биологический струп требует ежедневных перевязок с обязательным увлажнением струпа, что в итоге приводит к затягиванию сроков заживления и рубцовым изменениям с ограничением функций, например, в области суставов. Сложная наноструктурная организация биоматериала значительно затрудняет процесс его биометаболизации в ране, т. Соответственно требуется удаление материала из раны при перевязках, а поскольку сухой струп прочно спаивается с подлежащими тканями, то данная процедура является травматичной для раны и болезненной для пациента. Монофазная наноструктурная организация биоматериала не обеспечивает эффективного дренирования раневого отделяемого и приводит к скоплению жидкости под биоматериалом, из- за чего необходимо при перевязках дополнительно материал перфорировать скальпелем и формировать в нем дренажные окна (Рахматуллин P. P., Бурлуцкая О. И., Адельшина Л. Р., Бурцева Т. И. Эффективность нового метода восстановления дефекта кожи у больного с врожденным буллезным эпидермолизом: клиническое наблюдение. Подобные манипуляции «тревожат» рану и болезненно переносятся пациентами, особенно детьми. Таким образом, наноструктурирование биопластического материала обуславливает формирование оптимальных биоинженерных свойств (адгезия, прозрачность), но не обеспечивает благоприятного заживления ран и может стать причиной осложнений. В обнаруженных пептидах превалируют алифатические (лейцин, изолейцин, аланин, глицин) и полярные незаряженные аминокислотные остатки: треонин, пролин, гистидин, серин, а также полярные заряженные аминокислотные остатки: аргинин, глутамин, аспарагин, лизин, аргинин. Кроме того, присутствуют димеры изолейцинов и полимерные трипептиды, в том числе пептиды, содержащие ароматические аминокислотные остатки (триптофан) и полярные незаряженные аминокислотные остатки. Исследуемые параметры Хим. Благодаря своей разветвленной структуре, которая имеет четыре аминокислотных группы, одна молекула десмозина может входить одновременно в четыре пептидные цепи. Этим самым возможно формировать двухфазную структуру гистоэквивалент- биопластического материала. Двухфазная структура нового биоматериала позволяет в ране формировать полноценный биологический струп, который снаружи является пластинкой, а стороной, обращенной к ране, принимает вид вязкого гидроколлоида. Кроме того, двухфазная структура нового биоматериала благодаря разности сил натяжения придает биоматериалу уникальный макрорельефный рисунок. Макроповерхность гистоэквивалент- биопластического материала биоматериала имеет уникальную рельефность и внешне очень сходна с дерматоглификой кожи человека. Благодаря разнополярности аминокислот создается эффект поверхностной энергии натяжения, что отражается на формировании уникальной микрорельефности. На атомно- спектрометрических изображениях ультраструктура поверхности препарата представлена глобулярными образованиями однотипной морфологии с уникальной рельефностью. Установлено, что наличие локальных областей с разной адгезией обеспечивают направленный таксис клеток и однородное их распределение по всей поверхности (Hallab N. J. 5. 5- 7. 1). Оценивая по краевому углу смачивания термодинамическую работу воды на поверхности гистоэквивалент- биопластического материала, зафиксированные значения сил сцепления характеризуют его двухфазный биоматериал, обладающий гидрофильными/гидрофобными свойствами. Это объясняется наличием разнополярных веществ (аминокислот пептидного комплекса), пространственно распределенных в структуре гидроколлоида гиалуроновой кислоты, выступающей в роли базисной матрицы материала. Подтверждением этого стала прямая визуализация поверхности биоматериала в режиме адгезионно- контактной атомно- силовой микроскопии. Полученные результаты свидетельствуют о наличии значительных по отношению к визуализированной площади участков на поверхности биоматериала, демонстрирующих адгезивные свойства. В свою очередь, культивирование мезенхимальных стромальных стволовых клеток с использованием гистоэквивалент- биопластического материла в качестве подложки и последующей атомно- силовой микроскопией поверхности позволили детектировать присутствие на ней клеток продолговатой формы, шириной 3,7 мкм. Последующее более детальное исследование выявило наличие на поверхности клетки переплетающихся фибриллярных волокон. Подобный характер их расположения является свидетельством наличия у культивируемых мезенхимальных стволовых клеток процессов миграции, при которых они активно взаимодействуют с поверхностью подложки, проникая в подлежащий матрикс. Гистоэквивалент- биопластический материал имеет сквозные микроперфорации для эффективного дренажа раневого отделяемого. Максимальная морфологическая схожесть структуры и внешнего вида биоматериала с покровными тканями (кожей) дает основания для введения в названия изобретения термина «гистоэквивалент- биопластический материал».
0 Comments
Leave a Reply. |
AuthorWrite something about yourself. No need to be fancy, just an overview. Archives
December 2016
Categories |