Введение 3
І. Обзор литературы 5
1.1. Способы получения бактериальной целлюлозы и ее свойства 5
1.2. Применение композитов из БЦ 9
1.2.1. Применение в промышленности 9
1.2.2. Применение в медицине 10
1.2.3. Применение в фармацевтике 12
І.З. Особенности раневых покрытий 12
1.3.1. Раневые повязки на основе природных полимеров 14
1.3.2. Полимеры на основе альгината 14
1.3.3. Полимеры на основе коллагена 15
1.3.4. Гидрогелевые раневые покрытия 15
1.3.5. Повязки, активированные лекарственными препаратами 16
1.4. Применение полигидроксиалканоатов в реконструктивной медицине .... 16
1.5. Биосовместимость полигидроксиалканоатов 20
2. Материалы и методы исследования 21
2.1. Получение бактериальной целлюлозы 21
2.2. Получение композитных пленок П(3ГБ/4ГБ) с добавлением крошки БЦ 22
2.3. Изучение свойств пленок БЦ и композитных пленок П(3ГБ/4ГБ)/БЦ ... 23
2.4. Изучение выхода лекарственного препарата из композита
П(3ГБ/4ГБ)/БЦ+актовегин 26
2.5. Получение вытяжки из суспензии бактериальной целлюлозы 26
2.6. Оценка иммунотоксичности биополимерных имплантатов по фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов лабораторных грызунов 27
2.7. Схема эксперимента по применению раневого покрытия на ожоговых ранах лабораторных животных 28
3. Результаты и обсуждения исследований 31
Выводы 38
Список используемых источников 39
Привлечение новых материалов для восстановления повреждений кожных покровов является актуальной задачей реконструктивной медицины. Связано это с постоянным ростом количества дефектов кожи вследствие ожогов, травм и хирургических вмешательств. Круг хирургических и лечебных средств, применяемых для закрытия и восстановления дефектов кожных покровов, а также материалов и медикаментов, используемых для их изготовления, велик и насчитывает сотни наименований. Принципы и методы лечения кожных ран зависят от многих факторов: глубины и тяжести повреждения и фазы раневого процесса, локализации раны и степени инфицирования.
Особый интерес представляет новое направление, ориентированное на получение композитных материалов на основе биополимеров.
К таким материалам применимым для биомедицинских технологий, включая тканевую инженерию, относятся бактериальная целлюлоза (БЦ) и биорезорбируемые полигидроксиалканоаты (ПГА). БЦ характеризуется высокой биосовместимостью, не проявляет цитотоксичности в культурах клеток, обладает уникальными структурой и физико-механическими свойствами, включая механическую прочность, эластичность,
газопроницаемость, высокую влагоудерживающую способность и пористость. Структурная организация, а также высокая биосовместимость БЦ свидетельствуют о несомненных перспективах этого природного полимера для реконструкции дефектов кожных покровов
Второй биоматериал, сополимер П(3ГБ/4ГБ), обладает биоразрушаемостью, высокой биосовместимостью, эффективен в качестве изделий биомедицинского назначения различных типов. Не смотря на положительные свойства каждого из материалов, создание композитов на их основе позволит получить перспективные раневые покрытия.
Цель работы: Получение и исследование пленок бактериальной целлюлозы и композитов БЦ с сополимером 3-гидроксимасляной и 4- гидроксимасляной кислот П(3ГБ/4ГБ) в качестве раневого покрытия для реконструктивной хирургии
Задачи:
1. Получить пленки бактериальной целлюлозы в культуре штамма Komagataeibacter xylinus B-12068 с применением различных субстратов (глюкоза и глицерин) и исследовать их характеристики.
2. Методом полива раствора с последующим испарением растворителя получить и исследовать свойства композитных пленок на основе БЦ и П(3ГБ/4ГБ).
3. Получить композитные пленки П(3ГБ/4ГБ)/БЦ, нагруженные актовегином и исследовать выход лекарственного вещества.
4. Исследовать иммунотоксичность вытяжки суспензии бактериальной целлюлозы на лабораторных грызунах (мышах и крысах).
5.Оценить возможность применения композитных пленок на основе сополимера П(3ГБ/4ГБ) и БЦ в сочетании с актовегином, для восстановления кожных покровов ожоговых ран лабораторных животных.
1. Поверхностным способом на различных субстратах получена и исследована бактериальная целлюлоза в культуре штамма Komagataeibacter xylinus. Установлено, что урожайность при синтезе пленок БЦ на среде с глицерином увеличивалась на 18,8%, а экономический коэффициент вырос в 6 раз по сравнению с аналогичными показателями при культивировании штамма на среде с глюкозой.
2. Проведено сравнительное исследование свойств пленок БЦ выращенных на различных субстратах, установлено, что пленки БЦ, синтезированные на глюкозе, более эластичные, имеют более высокие значения пористости и влагопоглощения, следовательно, имеют лучшие показатели для применения в качестве раневого покрытия по сравнению с пленками БЦ, синтезированными на глицерине.
3. Получены и исследованы композиты на основе П(3ГБ/4ГБ) и БЦ, в том числе нагруженные актовегином, показана их применимость в качестве раневого покрытия. Установлено, что в зависимости от степени нагруженности лекарственным препаратом (актовегином), динамика его выхода была различной. Был зарегистрирован максимальный выход актовегина из композитных пленок с первоначальной концентрацией 40 мг/мл, который составил 43% от включенного.
4. По фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов доказано отсутствие иммунотоксичности вытяжки суспензии бактериальной целлюлозы для лабораторных грызунов.
5. В эксперименте на лабораторных животных с модельными ожоговыми ранами по данным планиметрии и гистологических исследований доказана высокая эффективность разработанных композитных раневых покрытий на основе П(3ГБ/4ГБ)/БЦ в сочетании с актовегином, по сравнению с коммерческим материалом «ВоскоПран».
