In vitro and in vivo biodegradation of silk fabric scaffolds

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This study investigates the biodegradation of natural silk scaffolds made from gauze and satin fabrics under in vitro and in vivo conditions. Experiments were conducted using phosphate-buffered saline and Fenton’s reagent to model degradation. The samples demonstrated high stability under physiological conditions’ model and exhibited varying degradation rates under oxidative stress. In vivo studies on rats revealed good biocompatibility of the scaffolds and a gradual reduction in inflammatory responses. These findings highlight the potential of silk scaffolds for use in various areas of regenerative medicine.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. I. Agapov

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

E. I. Podbolotova

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation; Moscow Institute of Physics and Technology

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow; Dolgoprudny

E. A. Nemets

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

L. A. Kirsanova

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

N. V. Grudinin

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

A. R. Pashutin

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation; Moscow Institute of Physics and Technology

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow; Dolgoprudny

O. I. Agapova

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

A. E. Efimov

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

Yu. B. Basok

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

A. V. Lyundup

Рeoples’ Friendship University of Russia

Email: igor.agapov@gmail.com
Russian Federation, Moscow

S. V. Gautier

Academician V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs, Ministry of Health of the Russian Federation; Sechenov University

Email: igor.agapov@gmail.com

Academician of the RAS

Russian Federation, Moscow; Moscow

References

  1. Котлярова М.С., Архипова А.Ю., Мойсенович А.М., и др. Биорезорбируемые скаффолды на основе фиброина для регенерации костной ткани // Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2017. № 4. С. 228–228.
  2. Котлярова М.С., Солдатенко А.С., Архипова А.Ю., и др. Фотоотверждаемые пленки на основе фиброина и желатина для регенерации кожных покровов // Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2020. С. 23–30.
  3. Bai S., Zhang W., Lu Q., et al. Silk nanofiber hydrogels with tunable modulus to regulate nerve stem cell fate // J. Mater. Chem. B. 2014. Vol. 2, No. 38. P. 6590–6600.
  4. Dinis T.M., Elia R., Vidal G., et al. 3D multi-channel bi-functionalized silk electrospun conduits for peripheral nerve regeneration // J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2015. Vol. 41. P. 43–55. doi: 10.1016/j.jmbbm.2014.09.029. Epub 2014 Oct 13.
  5. Settembrini A., Buongiovanni G., Settembrini P., et al. In-vivo evaluation of silk fibroin small-diameter vascular grafts: State of art of preclinical studies and animal models // Frontiers in Surgery. 2023. Vol. 10.
  6. Vepari C., Kaplan D.L. Silk as a biomaterial // Prog. Polym. Sci. 2007. Vol. 32, No. 8-9. P. 991–1007. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2007.05.013.
  7. Cao Y., Wang B. Biodegradation of silk biomaterials // Int. J. Mol. Sci. 2009. Vol. 10. P. 1514–1524.
  8. Сафонова Л.А., Боброва М.М., Ефимов А.Е., и др. Биодеградируемые материалы на основе тканей из натурального шелка как перспективные скаффолды для тканевой инженерии и регенеративной медицины // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2020. Т. 22, № 4. С. 105–114.
  9. Агапов И.И., Агапова О.И., Ефимов А.Е., и др. Способ получения биодеградируемых скаффолдов на основе тканей из натурального шелка // Патент на изобретение RU 2653428 С1. 08.05.2018.
  10. Muranov K.O. Fenton reaction in vivo and in vitro. Possibilities and limitations // Biochemistry (Mosc). 2024. Vol. 89, Suppl 1. P. S112–S126. doi: 10.1134/S0006297924140074.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Samples obtained during the study (5×): A – satin, G – gas; the numbers indicate the degree of material processing: 0 and 80%, respectively.

Download (221KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Histological picture of samples on days 4, 14 and 56 of implantation (200×). Hematoxylin and eosin staining. a – A80 on day 4, b – A80 on day 14, c – A80 on day 56, d – G80 on day 4, d – G80 on day 14, e – G80 on day 56.

Download (751KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».