Регенерационный потенциал нановолоконного сухожильного имплантата из полигидроксибутирата

Анатолий Александрович Ольхов; Евгений Дмитриевич Склянчук; Тавриз Аязович Аббасов; Владимир Семёнович Акатов; Ирина Сергеевна Фадеева; Роман Сергеевич Фадеев; Наталия Ивановна Фесенко; Ольга Валериевна Староверова; Клара Зенноновна Гумаргалиева; Юрий Николаевич Филатов; Алексей Леонидович Иорданский; Владимир Васильевич Гурьев

Регенерационный потенциал нановолоконного сухожильного имплантата из полигидроксибутирата

Анатолий Александрович Ольхов¹, Евгений Дмитриевич Склянчук², Тавриз Аязович Аббасов³, Владимир Семёнович Акатов⁴, Ирина Сергеевна Фадеева⁵, Роман Сергеевич Фадеев⁶, Наталия Ивановна Фесенко⁷, Ольга Валериевна Староверова⁸, Клара Зенноновна Гумаргалиева⁹, Юрий Николаевич Филатов¹⁰, Алексей Леонидович Иорданский¹¹, Владимир Васильевич Гурьев¹²

научная статья Страницы: 3-11

¹ к.т.н., доцент, зав. лабораторией, кафедра химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов, Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова; науч. сотрудник, Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН (Москва)
² д.м.н., зав. ортопедическим отделением, Центр травматологии и ортопедии Дорожной клинической больницы им. Н.А. Семашко на станции Люблино ОАО «РЖД» (Москва); профессор, кафедра травматологии и ортопедии, Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова
³ аспирант, кафедра травматологии и ортопедии, Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова
⁴ д.ф.-м.н., профессор, зав. лабораторией тканевой инженерии, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН
^5,6 к.б.н, науч. сотрудник, лаборатория тканевой инженерии, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН
⁷ к.б.н., доцент, Учебный центр биофизики и биомедицины Пущинского государственного естественно-научного института Министерства образования и науки РФ
⁸ аспирант, кафедра химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов, Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова; мл. науч. сотрудник, Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН
^9,11 д.х.н., профессор, зав. лабораторией, Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН
¹⁰ д.х.н., профессор, зав. центром аэрозолей, ГНЦ «Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова»
¹² д.м.н., профессор, руководитель Центра травматологии и ортопедии Дорожной клинической больницы им. Н.А. Семашко на станции Люблино ОАО «РЖД»

Ключевые слова: полигидроксибутират нановолокнистые материалы имплантат биорезорбция регенеративный потенциал

Аннотация

Представлен оригинальный искусственный имплантат связки, разработанный на основе нетканого матрикса, состоящего из нано- и микроволокон, изготовленных из полигидроксибутирата (ПГБ). Нано- и микроволоконный ПГБ-матрикс обладает высокой биосовместимостью, обеспечивает прикрепление и рост клеток на нем, является высокоэффективным кондуктором для регенерации связок, в частности, поврежденного ахиллова сухожилия в экспериментальных крысах. Сделан вывод о перспективности разработанного имплантата для восстановительной хирургии.

Для цитирования

Ольхов А.А., Склянчук Е.Д., Аббасов Т.А., Акатов В.С., Фадеева И.С., Фадеев Р.С., Фесенко Н.И., Староверова О.В., Гумаргалиева К.З., Филатов Ю.Н., Иорданский А.Л., Гурьев В.В. Регенерационный потенциал нановолоконного сухожильного имплантата из полигидроксибутирата // Технологии живых систем. 2015. № 2. С. 3–11.

Список источников

Полимеры в биологии и медицине / под. ред. М. Дженкинса. М.: Научный мир. 2011. 256 с.
Филатов Ю.Н. Электроформование волокнистых материалов (ЭФВ-процесс). М.: Нефть и газ. 1997. 298 с.
Bonartsev A.P., Yakovlev S.G., Filatova E.V., Soboleva G.M., Makhina T.K., Bonartseva G.A., Shaitan K.V., Popov V.O., Kirpichnikov M.P. // Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2012. V. 6(1). Р. 42-47.
Жаркова И.И., Староверова О.В., Воинова В.В., Андреева Н.В., Шушкевич А.М., Склянчук Е.Д., Кузьмичева Г.М., Беспалова А.Е., Акулина Е.А., Шайтан К.В., Ольхов А.А. Биосовместимость матриксов для тканевой инженерии из поли-3-оксибутирата и его композитов, полученных методом электроформования // Биомедицинская химия. 2014. Т. 60. № 5. С. 553-560.
Rushton N., Dandy D.J., Naylor C.P. The clinical, arthroscopic and histological findings after replacement of the anterior cruciate ligament with carbon-fibre // J. Bone Joint Surg. Br. 1983. V. 65(3). Р. 308-309.
Bolton C.W., Bruchman W.C. The GORE-TEX expanded polytetrafluoroethylene prosthetic ligament. An in vitro and in vivo evaluation // Clin. Orthop. Relat. Res. 1985. V. 196. P. 202-213.
Solovieva M.E., Solovyev V.V., Kudryavtsev A.A., Trizna Y.A., Akatov V.S. Vitamin B12b enhances the cytotoxicity of dithiothreitol // Free Rad. Biol. Med. 2008. V. 44(10). P. 1846-1856.
Акатов В.С., Фадеев Р.С., Фадеева И.С., Шаталин Ю.В., Фесенко Н.И.Фармскрининг препаратов и перспективных субстанций in vitro. Пущино: FixPrint. 2014. 67 c.
Жаркова И.И., Бонарцев А.П., Босхомджиев А.П., Ефремов Ю.М., Багров Д.В., Махина Т.К., Мышкина В.Л., Иванов Е.А., Воинова В.В., Яковлев С.Г., Зернов А.Л., Филатова Е.В., Андреева Н.В., Бонарцева Г.А., Шайтан К.В. Влияние модификации поли-3-оксибутирата полиэтиленгликолем на жизнеспособность клеток, культивируемых на полимерных пленках. // Биомедицинская химия. 2012. Т.58. № 5. С.579-591.
Староверова О.В., Ольхов А.А., Кузьмичева Г.М., Доморощина Е.Н., Власов С.В., Филатов Ю.Н. Ультратонкие волокна на основе биополимера полигидроксибутирата (ПГБ), модифицированные наноразмерными модификациями диоксида титана // Вестник МИТХТ. 2011. Т. VI. № 6. С. 120-127.
OlkhovA.A., StaroverovaO.V., KuzmichevaG.M., DomoroshinaE.N., FilatovYu.N., FilatovI.Yu., VlasovS.V., IordanskiiA.L., Shibryaeva L.S., Tertishnaya Yu.V., Bonartseva G.A., Bonartsev A.P., Zaikov G.E. Nanofibrous materials on the basis of biopolymer ? polyhydroxybutyrate // in book - Nanostructured polymers and nanochemistry: research progress - // Ed. by A.K. Haghi, S. Kubica, G.E. Zaikov. IMPIB, Torun (Poland). Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes. 2012. Р. 25-36.
Староверова О.В., Шушкевич А.М., Кузьмичева Г.М., Ольхов А.А., Воинова В.В., Ольхов А.А., Жаркова И.И., Шайтан К.В., Склянчук Е.Д., Гурьев В.В. Волокнистые матриксы для тканеинженерных конструкций из поли-3-гидрооксибутирата и его композитов // Технологии живых систем. 2013. Т. 10. № 8. С. 74-79.
Ольхов А.А., Староверова О.В., Филатов Ю.Н., Кузьмичева Г.М., Иорданский А.Л., Стоянов О.В., Заи- ков Г.Е., Зенитова Л.А. Нановолокнистые биоматериалы на основе полигидроксибутирата // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 16. № 8. С. 157-161.
Olkhov A.A., Staroverova O.V., Iordanskii A.L., Zaikov G.E. Morphology of electrospun nanofibres of polyhydroxybutyrate // AIP Conf. Proc. 1599, 558-561 (2014); doi: 10.1063/1.4876902.
Заявка № 2014146660 (РФ). Способ повышения регенерационного потенциала имплантатов для восстановительной хирургии соединительной ткани (МПК A61F2/08, A61L27/34, C08L23/04, C08L23/06, C08K5/04) / Е.Д. Склянчук, А.А. Ольхов, В.С. Гурьев, В.В. Акатов, А.Л. Иорданский, Ю.Н. Филатов, Т.А. Аббасов, И.С. Фадеева, О.В. Староверова, О.Г. Склянчук.

[1] Полимеры в биологии и медицине / под. ред. М. Дженкинса. М.: Научный мир. 2011. 256 с.

[2] Филатов Ю.Н. Электроформование волокнистых материалов (ЭФВ-процесс). М.: Нефть и газ. 1997. 298 с.

[3] Bonartsev A.P., Yakovlev S.G., Filatova E.V., Soboleva G.M., Makhina T.K., Bonartseva G.A., Shaitan K.V., Popov V.O., Kirpichnikov M.P. // Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2012. V. 6(1). Р. 42-47.

[4] Жаркова И.И., Староверова О.В., Воинова В.В., Андреева Н.В., Шушкевич А.М., Склянчук Е.Д., Кузьмичева Г.М., Беспалова А.Е., Акулина Е.А., Шайтан К.В., Ольхов А.А. Биосовместимость матриксов для тканевой инженерии из поли-3-оксибутирата и его композитов, полученных методом электроформования // Биомедицинская химия. 2014. Т. 60. № 5. С. 553-560.

[5] Rushton N., Dandy D.J., Naylor C.P. The clinical, arthroscopic and histological findings after replacement of the anterior cruciate ligament with carbon-fibre // J. Bone Joint Surg. Br. 1983. V. 65(3). Р. 308-309.

[6] Bolton C.W., Bruchman W.C. The GORE-TEX expanded polytetrafluoroethylene prosthetic ligament. An in vitro and in vivo evaluation // Clin. Orthop. Relat. Res. 1985. V. 196. P. 202-213.

[7] Solovieva M.E., Solovyev V.V., Kudryavtsev A.A., Trizna Y.A., Akatov V.S. Vitamin B12b enhances the cytotoxicity of dithiothreitol // Free Rad. Biol. Med. 2008. V. 44(10). P. 1846-1856.

[8] Акатов В.С., Фадеев Р.С., Фадеева И.С., Шаталин Ю.В., Фесенко Н.И.Фармскрининг препаратов и перспективных субстанций in vitro. Пущино: FixPrint. 2014. 67 c.

[9] Жаркова И.И., Бонарцев А.П., Босхомджиев А.П., Ефремов Ю.М., Багров Д.В., Махина Т.К., Мышкина В.Л., Иванов Е.А., Воинова В.В., Яковлев С.Г., Зернов А.Л., Филатова Е.В., Андреева Н.В., Бонарцева Г.А., Шайтан К.В. Влияние модификации поли-3-оксибутирата полиэтиленгликолем на жизнеспособность клеток, культивируемых на полимерных пленках. // Биомедицинская химия. 2012. Т.58. № 5. С.579-591.

[10] Староверова О.В., Ольхов А.А., Кузьмичева Г.М., Доморощина Е.Н., Власов С.В., Филатов Ю.Н. Ультратонкие волокна на основе биополимера полигидроксибутирата (ПГБ), модифицированные наноразмерными модификациями диоксида титана // Вестник МИТХТ. 2011. Т. VI. № 6. С. 120-127.

[11] OlkhovA.A., StaroverovaO.V., KuzmichevaG.M., DomoroshinaE.N., FilatovYu.N., FilatovI.Yu., VlasovS.V., IordanskiiA.L., Shibryaeva L.S., Tertishnaya Yu.V., Bonartseva G.A., Bonartsev A.P., Zaikov G.E. Nanofibrous materials on the basis of biopolymer ? polyhydroxybutyrate // in book - Nanostructured polymers and nanochemistry: research progress - // Ed. by A.K. Haghi, S. Kubica, G.E. Zaikov. IMPIB, Torun (Poland). Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes. 2012. Р. 25-36.

[12] Староверова О.В., Шушкевич А.М., Кузьмичева Г.М., Ольхов А.А., Воинова В.В., Ольхов А.А., Жаркова И.И., Шайтан К.В., Склянчук Е.Д., Гурьев В.В. Волокнистые матриксы для тканеинженерных конструкций из поли-3-гидрооксибутирата и его композитов // Технологии живых систем. 2013. Т. 10. № 8. С. 74-79.

[13] Ольхов А.А., Староверова О.В., Филатов Ю.Н., Кузьмичева Г.М., Иорданский А.Л., Стоянов О.В., Заи- ков Г.Е., Зенитова Л.А. Нановолокнистые биоматериалы на основе полигидроксибутирата // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 16. № 8. С. 157-161.

[14] Olkhov A.A., Staroverova O.V., Iordanskii A.L., Zaikov G.E. Morphology of electrospun nanofibres of polyhydroxybutyrate // AIP Conf. Proc. 1599, 558-561 (2014); doi: 10.1063/1.4876902.

[15] Заявка № 2014146660 (РФ). Способ повышения регенерационного потенциала имплантатов для восстановительной хирургии соединительной ткани (МПК A61F2/08, A61L27/34, C08L23/04, C08L23/06, C08K5/04) / Е.Д. Склянчук, А.А. Ольхов, В.С. Гурьев, В.В. Акатов, А.Л. Иорданский, Ю.Н. Филатов, Т.А. Аббасов, И.С. Фадеева, О.В. Староверова, О.Г. Склянчук.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи