ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Биоматериалы 6
1.1.1 Общая характеристика биоматериалов и направления использования 6
1.1.2 Исследования новых биоматериалов и рисков, связанных с их применением 7
1.1.3 Виды материалов биомедицинского назначен 8
1.2 Новые реконструктивные технологии 9
1.2.1 Имплантаты в сердечно-сосудистой хирургии 10
1.2.2 Трансплантаты в сердечно-сосудистой хирургии 11
1.2.3 Тканевая инженерия в сердечно-сосудистой хирургии 12
1.3 Требования к имплантируемым биоматериалам для сердечно-сосудистой хирургии 13
1.3.1 Биосовместимость 14
1.3.2 Гемосовместимость 15
1.4 Реакция организма на имплантацию материалов 16
1.4.1 Воспаление 17
1.4.2 Кальцификация имплантатов 18
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 21
2.1 Подготовка материала к исследованию 21
2.2 Гистологические техники окраски 22
2.3 Моделирование кальцификации образцов внеклеточного коллагенового матрикса in vitro 25
2.4 Метод фотометрического определения содержания кальция в образцах биоматериала 27
2.5 Метод фотометрического определения содержания фосфора в образцах биоматериала 28
2.6 Методы статистической обработки данных 29
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ...30
3.1 Характеристика внеклеточного коллагенового матрикса 30
3.2 Гистологические техники окраски 30
3.3 Результаты определения содержания кальция и фосфора в образцах внеклеточного коллагенового матрикса 33
3.3.1 Результаты определения содержания кальция в образцах биоматериала после моделирования кальцификации in vitro 36
3.3.2 Результаты определения содержания фосфора в образцах биоматериала после моделирования кальцификации in vitro 43
ВЫВОДЫ 49
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 50
Актуальность работы. В настоящее время основной причиной нетрудоспособности взрослого населения страны являются заболеваниям сердечно-сосудистой системы. С целью решения данной проблемы проводится активный поиск новых методов ранней диагностики лекарственных препаратов для коррекции состояния, материалов для разработки медицинских изделий и методов лечения [16].
Прогресс, достигнутый в медицине и технике, поспособствовал созданию имплантируемых устройств и медицинских изделий, длительно функционирующих в организме, а именно стент-графтов, коронарных стентов, протезов клапанов сердца и др. Поэтому, материалы, применяемые для изготовления таких устройств, должны сохранять биосовместимость на отдаленных сроках, а именно [50]:
• не изменять физико-химических свойств, обеспечивающих функционирование имплантатов;
• не вызывать хронического воспаления;
• не проявлять канцерогенный и токсический эффекты;
• не подвергаться кальцификации;
В этом случае кальцификация понимается как формирование нерастворимых кальцийсодержащих кристаллов на поверхности или в объеме материала изделия, что ведет к ухудшению функциональных свойств протеза и приводит к необходимости проведения повторной операции. Но следует отметить, что формирование кальцийсодержащих отложений занимает немаловажную роль в восстановительной хирургии костных тканей и обеспечивается применением специальных технологий и методов изготовления имплантатов [29].
Ацеллюлярные матриксы на основе тканей ксеногенного происхождения являются биосовместимыми материалами и находят широкое применение в различных областях хирургии.
В качестве сырья для изготовления подобных ацеллюлярных матриксов широко используются различные соединительнотканные структуры крупного рогатого скота и свиней: перикард, подслизистая тонкой кишки, подслизистая мочевого пузыря, глиссонова капсула печени и другие. Биоматериалы ксеногенного происхождения на основе подслизистой тонкой кишки активно используются в ожоговой, сердечно-сосудистой хирургии, нейрохирургии, ключевой производители - такая зарубежная компания как Cook Biotech [10].
На сегодняшний день ООО «Кардиоплант» (г. Пенза) ведет активную разработку новых конкурентоспособных медицинских изделий на основе подслизистой тонкой кишки, которые смогут найти применение в различных областях хирургии.
Целью данной работы является исследование кальцификации внеклеточного коллагенового матрикса in vitro.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1) Получить внеклеточный коллагеновый матрикс на основе подслизистой тонкой кишки свиньи и ксеноперикарда;
2) Смоделировать кальцификацию образцов внеклеточного коллагенового матрикса in vitro;
3) Провести фотометрическое определение содержания кальция и фосфора в образцах биоматериала;
4) Провести статистическую обработку полученных результатов;
5) Проанализировать влияние концентрации сшивающего агента на интенсивность накопления кальция и фосфора;
6) Проанализировать соотношение содержания кальция и фосфора в образцах биоматериала;
Бакалаврская работа написана на 56 листах, содержит 14 рисунков, 3 таблицы и список литературы на русском и английском языках из 56 источника.
1. Был получен внеклеточный коллагеновый матрикс на основе подслизистой тонкой кишки свиньи и ксеноперикарда путем химико-ферментативной обработки ткани ксеногенного происхождения.
2. Инкубация в модельном растворе Рингера - Тироде приводит к накоплению кальция и фосфора в образцах биоматериала.
3. Общее содержание кальция и фосфора до инкубации выше в образцах ксеноперекарда по сравнению с подслизистой тонкой кишки .
4. Обработка раствором сшивающего агента 1-Этил-3-(3- диметиламинопропил) карбодиимид в концентрации 0,5 мМ приводит к снижению накопления кальция и фосфора в биоматериале.
5. Соотношение кальция/фосфора составило 3/2, что говорит о том что, не до конца сформированы кристаллы гидроксиапатита.
