Российские учёные создали конструкции, способные в перспективе заменить сосуды человека
«Сосуды»
Фото: http://infocardio.ru/wp-content/uploads/2015/08/Serdechno-sosudistaja-sistema.jpg
0 168

Российские учёные создали конструкции, способные в перспективе заменить сосуды человека

Разработка биологов снижает риск воспаления, тромбоза и других иммунопатологических процессов, приводящих к повторному дефициту кровообращения.

Учёные Института цитологии и генетики СО РАН с участием студентов Новосибирского государственного университета совместно с Сибирским Федеральным биомедицинским исследовательским центром имени академика Е.Н. Мешалкина и Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разработали эффективный метод получения тканеинженерных конструкций, свойства которых максимально приближенными к физиологическим. Биопротезы, созданные на основе такой технологии, будут способны заменить сосуды человеку, нуждающемуся в трансплантации. Разработка биологов позволяет избежать негативных последствий: снижает риск воспаления, тромбоза и других иммунопатологических процессов, приводящих к повторному дефициту кровообращения.

Сосудистая хирургия сталкивается с проблемой получения заменителей сосудов малого диаметра. Использование сосудов от самого пациента часто невозможно по медицинским показаниям, а синтетические материалы имеют ряд физических недостатков. Тканевая инженерия предоставляет возможность решить эту проблему с помощью создания клеточно-наполненного сосудистого трансплантата. Учёные подбирают не только источники клеток, моделирующих естественную структуру сосуда, но и подходящие для их заселения материалы.

Новосибирские биологи разработали метод получения тканеинженерных конструкций на основе мембран из поликапролактона и хитозана, заселенных клетками человека. Сочетание выбранных клеток и материалов необходимо, чтобы решить вопросы прочности, долговечности и физиологичности трансплантата.

"Для разработки тканеинженерных конструкций мы использовали эндотелиальные (выстилающие кровеносные сосуды) и гладкомышечные (создающие сосудистый тонус) клетки отходного послеоперационного материала миокарда человека, — рассказывает участник исследования, студент факультета естественных наук Анна Смирнова. — Технология получения этих клеток была ранее разработана в нашей лаборатории. Заселение сосудистых протезов этими клетками увеличит срок службы трансплантата".

Учёные-разработчики предполагают, что таким образом снизится риск воспаления, тромбоза и иммунопатологических процессов, которые приводят к повторному дефициту кровообращения посредством закупорки просвета сосудов.

"Использование материала, состоящего из смеси хитозана и поликапролактона, для создания тканеинженерных конструкций, также имеет свои преимущества. Хитозан обладает благоприятными биологическими свойствами (отсутствие иммуногенности, биосовместимость, биоразлагаемость и антимикробная активность). Но полученные на его основе материалы не обладают достаточной механической прочностью. Поэтому хитозан смешивают с поликапролактоном, который компенсирует этот недостаток — смесь компонентов приносит больше пользы, чем каждый по отдельности", — говорит Анна Смирнова.

Исследователи провели эксперименты с использованием разработанной технологии заселения in vivo на модели мышей.

"Было прооперировано 44 мыши, которые подразделялись на две группы (контрольные — с незаселенными заплатами из поликапролактона, и экспериментальные — с заселенными), — пояснила Анна Смирнова. — За животными наблюдали в течение 24 недель. Исследования с помощью УЗ и МРТ подтвердили, что после имплантации на протяжении всего срока эксперимента аорта остается проходимой, в биопротезе сохраняется пульсирующий кровоток. Для того, чтобы подтвердить сохранность клеток после трасплантации, в контрольных точках эксперимента (2, 4, 12, 24 недель после операции) проводили гистологический анализ, исследовали снимки с помощью конфокального микроскопа. В незаселенных клетками протезах не формируется специализированного эндотелиального и гладкомышечного слоя, что может впоследствии привести к стенозу и закупорке сосудов. Клеточно-заселенные тканеинженерные протезы формируют необходиимые функциональные слои клеток и хорошо интегрируются в окружающие ткани".

Таким образом, ученые показали, что клеточно-заселенные тканеинженерные конструкции имеют преимущество перед незаселенными, что особенно важно для разработки заменителей сосудов.

Последние новости
Число Ферма, как известно, на сегодняшний день признано наибольшим из известных простых чисел.…
Немецкие диетологи доказали несостоятельность глобального исследования PURE, рекомендовавшего жирное питание для продления жизни.…
#tvnauka в прямом эфире с гостями обсудит самые злободневные новости недели телефон прямого…