Оценка биосовместимости и адгезивных свойств скаффолдов на основе деорганифицированного костного матрикса
- Авторы: Литвинов Ю.Ю.1, Кабанов Д.С.1, Краснов В.В.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное научное учреждение«Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений»
- Выпуск: Том 27, № 12 (2024)
- Страницы: 54-61
- Раздел: Биологическая химия
- URL: https://journals.rcsi.science/1560-9596/article/view/276728
- DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2024-12-07
- ID: 276728
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Введение. Применение клеточно-инженерных конструкций, включающих клеточные культуры и композитные биоматериалы, обеспечивает максимальную эффективность восстановления дефектов костной ткани, а разработка методик и тестирование носителей для трансплантации остеогенных клеток остается актуальной задачей современной науки. Авторами проведено биологическое тестирование скаффолдов на основе деорганифицированного костного матрикса (СДКМ), полученного ранее разработанным и запатентованным способом в ФГБНУ ВИЛАР, с использованием фибробластов человека по показателям: цитотоксичность, эффективность клеточной адгезии и пролиферации.
Цель работы – оценить в эксперименте биосовместимость и адгезивные свойства СДКМ с использованием культуры клеток человека in vitro для создания имплантационных клеточно-инженерных конструкций.
Материал и методы. Объект исследования – СДКМ из компактного вещества диафиза бедренной кости быка с клеточной линией дермальных фибробластов человека HdFb (d77) мезенхимального происхождения. Исследована биосовместимость и адгезивные свойства СДКМ по отношению к клеточной линии дермальных фибробластов, их влияние на жизнеспособность и пролиферативную активность клеток с использованием фазово-контрастной микроскопии, сканирующей электронной микроскопии, классического спектрального метода с использованием желтой соли тетразолия (метод МТТ).
Результаты. В течение 240 ч инкубации изучали образование контактов плазматической мембраны дермальных фибробластов с исследуемыми образцами СДКМ. При этом отсутствовали существенные изменения в морфологии клеток. Они образовывали конфлюентный монослой (с плотно прилегающими друг к другу клетками), хорошо адгезировались и распределялись по поверхности СДКМ. Образцы СДКМ практически не оказывали влияния на метаболическую активность HdFb клеток. Полученные данные указывают на минимальное влияние исследованных образцов на жизнеспособность и пролиферацию клеток, отсутствие токсичности по отношению к клеткам и хорошую биосовместимость с дермальными фибробластами in vitro.
Выводы. Экспериментально доказано, что исследованные образцы СДКМ, полученные разработанным в ФГБНУ ВИЛАР способом, обладают свойствами необходимыми для адгезии HdFb клеток, не проявляют цитотоксичности по отношению к дермальным фибробластам человека линии HdFb и оказывают незначительное влияние на процесс их пролиферации in vitro.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Ю. Ю. Литвинов
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение«Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений»
Автор, ответственный за переписку.
Email: vilar.litvinov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2718-2038
кандидат биологических наук, вед. научный сотрудник
Россия, 117216, Москва, ул. Грина, дом 7, стр. 1Д. С. Кабанов
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение«Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений»
Email: vilar.litvinov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8263-3079
кандидат биологических наук, вед. научный сотрудник
Россия, 117216, Москва, ул. Грина, дом 7, стр. 1В. В. Краснов
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение«Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений»
Email: vilar.litvinov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7415-4817
доктор биологических наук, гл. научный сотрудник
Россия, 117216, Москва, ул. Грина, дом 7, стр. 1Список литературы
- Лесняк О.М., Санникова О.Ю. Терапия нарушений метаболизма костной ткани. Русский медицинский журнал. 2010; 11: 735.
- Кузнецова Д.С., Тимашев П.С., Баграташвили В.Н., Загайнова Е.В. Костные имплантаты на основе скаффолдов и клеточных систем в тканевой инженерии (обзор). Современные технологии в медицине. 2014; 6(4): 201–212.
- Деев Р.В., Исаев А.А., Кочиш А.Ю., Тихилов Р.М. Пути развития клеточных технологий в костной хирургии. Травматология и ортопедия России. 2008; 1(47): 65–74.
- Ревокатова Д.П., Зурина И.М., Горкун А.А., Сабурина И.М. Современные подходы к созданию васкуляризованных костных биоэквивалентов. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2022; 66(3): 151–165. doi: 10.25557/0031-2991.2022.03.151-165.
- Попов Н.В., Колсанов А.В., Волова Л.Т., Пономарева Ю.В. Доклинические исследования опытных образцов персонифицированных костных имплантатов на культуре дермальных фибробластов человека. Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». 2017; 5: 40–49.
- Корель А.В., Кузнецов С.Б. Тканеинженерные стратегии для восстановления дефектов костной ткани. Современное состояние вопрос. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019; 4: 228–234.
- Щаницын И.Н., Иванов А.Н., Ульянов В.Ю., Норкин И.А. Современные концепции стимуляции регенерации костной ткани с использованием биологически активных скаффолдов. Цитология. 2019; 61(1): 16–34. doi: 10.1134/S0041377119010061.
- Деев Р.В., Дробышев А.Ю., Бозо И.Я. и др. Создание и оценка биологического действия ген-активированного остеопластического материала, несущего ген VEGF человека. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2013; 6(3): 78–85.
- Егорохина М.Н., Мухина П.А., Бронникова И.И. Скаффолды как системы доставки биологически активных и лекарственных веществ. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2020; 9(1): 91–102. doi: 10.17802/2306-1278-2020-9-1-92-102.
- Способ получения костного имплантата на основе стерильного костного матрикса: патент на изобретение № 2756246 Рос. Федерация: МПК51 A61F 2/02 (2006.01), СПК52 А61F 2/02 (2021.05) / Ю.Ю. Литвинов, В.А. Быков, Н.И. Сидельников, И.В. Матвейчук, В.В. Краснов; заявитель и патентообладатель ФГБНУ ВИЛАР. № 2021106711; заявл. 16.03.2021, опубл. 28.09.2021, Бюл. № 28.
- Piaton E., Fabre M., Goubin-Versini I., et al. Guidelines for May-Grunwald-Giemsa staining in haematology and non-gynaecological cytopathology: recommendations of the French Society of Clinical Cytology (SFCC) and of the French association for quality assurance in anatomic and cytologic pathology (AFAQAP). Cytopathology. 2016; 27(5): 359–368. doi: 10.1111/cyt.12323.
- Litvinov Y.Y., Matveychuk I.V., Rozanov V.V., Krasnov V.V. Optimization of Technologies for Manufacture of Demineralized Bone Implants for Drug Release. Biomedical Engineering. 2021; 54(6): 393–396. doi: 10.1007/s10527-021-10047-5.
- Новиков И.А., Суббот А.М., Федоров А.А. и др. Суправитальное контрастирование лантаноидами для визуализации структуры биологических образцов на сканирующем электронном микроскопе. Гены и Клетки. 2015; 10(2): 90–96.
- Чеботарь И.В., Новиков И.А., Суббот А.М., Маянский Н.А. Лантаноидное контрастирование как ускоренная технология пробоподготовки микробиологических препаратов для сканирующей электронной микроскопии. Современные технологии в медицине. 2017; 9(3): 23–30. doi: 10.17691/stm2017.9.3.03.
- Novikov I., Subbot A., Turenok A., Mayanskiy N., Chebotar I. A rapid method of whole cell sample preparation for scanning electron microscopy using neodymium chloride. Micron. 2019;124:102687. doi: 10.1016/j.micron.2019.102687.
- Кабанов Д.С., Китаева М.П., Федотчева Т.А. Использование желтого тетразолия в исследовании цитотоксического действия биологически активных веществ растений. Сборник трудов конференции «90 лет – от растения до лекарственного препарата: Достижения и перспективы». 2021: 607–613. doi: 10.52101/9785870191003_2021_607.
- Perez M.G., Fourcade L., Mateescu M.A., Paquin J. Neutral red versus MTT assay of cell viability in the presence of copper compounds. Analytical Biochemistry. 2017; 535: 43–46. doi: 10.1016/j.ab.2017.07.027.
Дополнительные файлы
