Применение лактата и цитрата натрия для модификации биофункциональных свойств гидрогеля из денатурированного коллагена: результаты экспериментального исследования

Цель. Оценить механическую прочность, биодеградируемость и функциональный ответ фибробластов человека на коллагеновый гидрогель, модифицированный солью молочной и лимонной кислоты.

Материал и методы. В работе использованы денатурированный коллагена I типа компании First Alive Collagen (Россия), 80 мМ растворы лактата натрия и цитрата натрия. Анализ механических свойств образцов проводился с помощью анализатора текстуры TX-700 (Lamy Rheology Instruments, Франция). При оценке биологических свойств материалов руководствовались положениями стандартов, изложенными в ГОСТ ISO 10993-5-2011. Оценку клеточного ответа фибробластов человека на биоматериалы проводили с использованием световой и люминесцентной микроскопии. Жизнеспособность клеток оценивали с использованием набора реагентов CCK-8 (WST-8). Количество коллагена и фибронектина оценивали с использованием ИФА-наборов (Cloud-Clone Corp.).

Результаты. Установлено, что модификация коллагенового гидрогеля солями трикарбоновых кислот позволяет получить гидрогелевые биоматериалы с повышенными прочностными характеристиками и устойчивостью к биодеградации. Полученные модифицированные формы гидрогелей обладают высокой биосовместимостью и способностью поддерживать рост и пролиферативную активность фибробластов. Выявлена способность гидрогеля, модифицированного солью лимонной кислоты, стимулировать продукцию фибробластами белков межклеточного матрикса.

Заключение. Таким образом, полученные результаты дополняют данные литературы и демонстрируют, что соли молочной или лимонной кислоты, повышают устойчивость коллагенового гидрогеля к биодеградации, сохраняя при этом высокую биосовместимость гидрогелевого биоматериала. Кроме того, выявлено, что применение цитрата натрия позволяет регулировать функциональный ответ клеток, а именно продукцию фибробластами белков внеклеточного матрикса – коллагена I типа и фибронектина. Контроль чрезмерной активации фибробластов и нерегулируемого отложения белков внеклеточного матрикса представляет интерес как при разработке эффективной стратегии решения проблемы чрезмерного разрастания новой соединительной ткани, фиброза, так и для ингибирования фиброзной инкапсуляции имплантируемых биоматериалов.