Максим Вячеславович Гурин, инженер-исследователь
440004, Пенза, Центральная ул., д. 1в, корп. 2
Maksim V. Gurin, Research Engineer
1v Bldg. 2 Centralnaya St., Penza 440004
Алексей Александрович Венедиктов - канд. биол. наук, управляющий
440004, Пенза, Центральная ул., д. 1в, корп. 2
Aleksey A. Venediktov - Cand. Sci. (Biol.), Managing Director
1v Bldg. 2 Centralnaya St., Penza 440004
Введение. Связки выполняют важнейшую роль в организме, соединяя кости между собой. Разрывы связок представляют собой наиболее частые проявления серьезных костно-мышечных травм. Особенно это актуально для передней крестообразной связки коленного сустава. В травматологии и ортопедии функциональное восстановление связок может быть достигнуто при использовании аутотрансплантации, синтетических и биологических протезов. Большой интерес для хирургов представляет использование протезов из биотканей животного происхождения, так как они легкодоступны и при достижении качественной обработки безопасны, сохраняя при этом свою естественную структуру и прочность. Цель исследования. Децеллюляризовать говяжье сухожилие в соответствии с нашей первоначально разработанной техникой и исследовать его эффективность с точки зрения наличия клеточных элементов, а также физических и механических параметров материала. Материал и методы. Для изготовления прототипа изделия связочного протеза мы разработали технологию обработки сухожилия крупного рогатого скота, как наиболее схожего по структуре материала, включая его механическую обработку, химико-физические методы обработки и специальную обработку сверхкритическим флюидом диоксида углерода, содержащим неионогенное поверхностно активное вещество Твин-80 для децеллюляризации и извлечения органических компонентов в дополнение к коллагеновому каркасу при сохранении прочностных свойств. Были выполнены гистологические исследования для проверки остатков клеточных элементов, а также измерения физико-механических свойств материала. Результаты. Гистологическое исследование показало, что после всех методов обработки в материале обнаруживались 0–2 клетки в поле зрения. Прочностные характеристики материала составляли 503 кгс/мм2 до обработки и 605 кгс/мм2 после обработки. Заключение. Данные, полученные в ходе исследования, подтверждают, что произведенная обработка качественно повлияла на выведение клеток, не ухудшила и даже повысила механическую прочность материала. Требуется дальнейшее изучение биосовместимых свойств материала.
Introduction. Ligaments play a critical role in the body, linking bones together. Ligament ruptures are the most common manifestations of serious musculoskeletal injuries. This is especially true for the anterior cruciate ligament of the knee joint. In trauma surgery, orthopedics, the ligament functional recovery can be achieved by using tissue autografting, synthetic and biological prostheses. Of great interest to surgeons is the use of prostheses made of biological tissues of animal origin, since they are easily available and, when high-quality processing is achieved, they are safe, retaining their natural structure and strength. Purpose of the study. To decellularize the bovine tendon according to our originally developed technique and to investigate its efficacy in terms of the presence of cellular elements and physical and mechanical parameters of the material. Material and methods. To manufacture the prototype of the ligament prosthesis product, we developed the technique for processing the bovine tendon, as the most similar material by structure, including its mechanical processing, chemical and physical processing methods and a special treatment with supercritical carbon dioxide fluid containing nonionic surfactant Tween-80 for decellularization and extraction of organic components in addition to collagen framework, while maintaining strength properties. Histological studies were performed to check for the residues of cellular elements, and the measurements of the physical and mechanical properties of the material were made. Results. Histological examination of the material showed that after processing, 0–2 cells in the field of view were found in the material. The strength properties of the material were 503 kgf/mm2 before processing and 605 kgf/mm2 after processing. Conclusion. The data obtained in the study confirmed that the processing performed qualitatively affected the elimination of cells, did not worsen but even increased the mechanical strength of the material. Further study of the biocompatible properties of the material is required.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.