TY - JOUR

T1 - Тестирование гидрогеля p-HEMA в качестве имплантационного материала для замещения костно-хрящевых дефектов у животных

AU - Макарова, Э. Б.

AU - Корч, М. А.

AU - Фадеев, Ф.

AU - Близнец, Д. Г.

AU - Бугаёва, А.

AU - Шкляр, Т.

AU - Сафронов, А.

AU - Нохрин, К.

AU - Бляхман, Ф.

N1 - Publisher Copyright: © 2022 Authors. All rights reserved.

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Цель исследования. В экспериментах на животных оценить особенности репаративного хондрогенеза и остеогенеза при имплантации пористого поли-2-гидроксиэтилметакрилатного (p-HEMA) гидрогеля в костно-хрящевые дефекты. Материалы и методы. Имплантаты p-HEMA цилиндрической формы (5 мм в диаметре) были синтезированы методом радикальной полимеризации. Световая микроскопия и механические испытания имплантатов были применены для характеристики структуры и вязкоупругих свойств материала. В опытной серии № 1 четыре образца p-HEMA были имплантированы в сформированные дефекты дистальных эпиметафизов бедренных костей кроликов. В опытной серии № 2 перед имплантацией на поверхность четырех образцов были нанесены аллогенные хондроциты. В контрольной серии четыре дефекта не замещали имплантатами. Регенерация тканей была исследована морфологическим и морфометрическим методами через 30 дней после операции. Результаты. Имплантаты p-HEMA представляли собой неоднородные по структуре образцы с порами неправильной формы до 30 × 10 мкм у поверхности и до 300 × 120 мкм внутри. При статических компрессионных деформациях образцов более 10% модуль Юнга был равен 54,7 кПа. При динамических деформациях увеличение частоты циклов «сжатие–расслабление» от 0,01 до 20,0 Гц приводило к возрастанию модуля накопления в среднем с 20 до 38 кПа, а модуля потерь – с 2 до 10 кПа. Показатели полуколичественной оценки местной воспалительной реакции на имплантацию р-HEMA имели следующие значения в баллах: p-HEMA – 4,7 ± 0,3; p-HEMA с аллогенными хондроцитами – 6,0 ± 1,0; контроль – 4,3 ± 0,3. Соотношения собственно соединительной, костной и хрящевой тканей в составе регенератов имели следующие соответствующие значения: p-HEMA – 79, 20, 1%; p-HEMA с хондроцитами – 82, 16, 2%; контроль – 9, 74, 17%. Заключение. В краткосрочном эксперименте имплантаты p-HEMA не вызывали выраженной воспалительной реакции в прилежащих тканях и могут быть отнесены к биосовместимым материалам. Вместе с тем тестируемые имплантаты имели низкую кондуктивность для клеток костной и хрящевой тканей, которая может быть повышена за счет стабилизации размера пор и увеличения жесткости при синтезе материала.

AB - Цель исследования. В экспериментах на животных оценить особенности репаративного хондрогенеза и остеогенеза при имплантации пористого поли-2-гидроксиэтилметакрилатного (p-HEMA) гидрогеля в костно-хрящевые дефекты. Материалы и методы. Имплантаты p-HEMA цилиндрической формы (5 мм в диаметре) были синтезированы методом радикальной полимеризации. Световая микроскопия и механические испытания имплантатов были применены для характеристики структуры и вязкоупругих свойств материала. В опытной серии № 1 четыре образца p-HEMA были имплантированы в сформированные дефекты дистальных эпиметафизов бедренных костей кроликов. В опытной серии № 2 перед имплантацией на поверхность четырех образцов были нанесены аллогенные хондроциты. В контрольной серии четыре дефекта не замещали имплантатами. Регенерация тканей была исследована морфологическим и морфометрическим методами через 30 дней после операции. Результаты. Имплантаты p-HEMA представляли собой неоднородные по структуре образцы с порами неправильной формы до 30 × 10 мкм у поверхности и до 300 × 120 мкм внутри. При статических компрессионных деформациях образцов более 10% модуль Юнга был равен 54,7 кПа. При динамических деформациях увеличение частоты циклов «сжатие–расслабление» от 0,01 до 20,0 Гц приводило к возрастанию модуля накопления в среднем с 20 до 38 кПа, а модуля потерь – с 2 до 10 кПа. Показатели полуколичественной оценки местной воспалительной реакции на имплантацию р-HEMA имели следующие значения в баллах: p-HEMA – 4,7 ± 0,3; p-HEMA с аллогенными хондроцитами – 6,0 ± 1,0; контроль – 4,3 ± 0,3. Соотношения собственно соединительной, костной и хрящевой тканей в составе регенератов имели следующие соответствующие значения: p-HEMA – 79, 20, 1%; p-HEMA с хондроцитами – 82, 16, 2%; контроль – 9, 74, 17%. Заключение. В краткосрочном эксперименте имплантаты p-HEMA не вызывали выраженной воспалительной реакции в прилежащих тканях и могут быть отнесены к биосовместимым материалам. Вместе с тем тестируемые имплантаты имели низкую кондуктивность для клеток костной и хрящевой тканей, которая может быть повышена за счет стабилизации размера пор и увеличения жесткости при синтезе материала.

KW - biocompatibility

KW - bone tissue

KW - cartilage tissue

KW - implants

KW - osteochondral defects

KW - pHEMA hydrogel

KW - physical properties

UR - https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=tsmetrics&SrcApp=tsm_test&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000868953100009

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85141286576&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.15825/1995-1191-2022-2-71-82

DO - 10.15825/1995-1191-2022-2-71-82

M3 - Статья

VL - 24

SP - 71

EP - 82

JO - Вестник трансплантологии и искусственных органов

JF - Вестник трансплантологии и искусственных органов

SN - 1995-1191

IS - 2

ER -