Биологические характеристики костезамещающей тканеинженерной конструкции на основе кальцийфосфатной керамики, аутологичных мезенхимных стромальных клеток и фибринового гидрогеля


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В исследовании in vivo при заполнении критического костного дефекта мыщелка бедренной кости кролика и при эктопической имплантации изучены биологические характеристики костезамещающей тканеинженерной конструкции (ТИК), которая включала гранулят пористой кальцийфосфатной керамики (КФК) фазового состава (трикальцийфосфат), фибриновый гидрогель и аутологичные мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (ауто-ММСК), индуцированные и неиндуцированные к остеогенной дифференцировке. Были определены следующие биологические характеристики данной ТИК: способность к переносу в своем составе жизнеспособных ауто-ММСК с сохранением их регенераторного потенциала; способность ауто-ММСК к неоостеогенезу только в условиях ортотопической имплантации; ауто-ММСК, индуцированные к остеодифференцировке, участвуют в репаративных процессах в течение не более 6 нед после имплантации; негативное влияние фибринового гидрогеля на остеокондуктивные свойства КФК в составе ТИК. Показано, что для обеспечения остеогенеза в имплантированной ТИК, помимо наличия жизнеспособных ауто-ММСК, необходимо одновременное присутствие остеоиндуктивных и остеокондуктивных факторов. Без соблюдения этих условий новообразования кости в критическом костном дефекте и при эктопической имплантации не происходит

Об авторах

Василий Евгеньевич Мамонов

ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ

Email: vasily-mamonov@yandex.ru
канд. мед. наук, зав. научно-клиническим отделением гематологической ортопедии ГНЦ; Тел.: +7 (903) 165-74-44 125167, Москва, Новый Зыковский пр., д. 4, ГНЦ

А. Г Чемис

ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ

канд. мед. наук, старший науч. сотр. отделения гематологической ортопедии ГНЦ

В. С Комлев

ФГБУН «Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова» РАН, Москва, РФ

доктор техн. наук, вед. науч. сотр. лаборатории керамических композиционных материалов ИМЕТ РАН

А. Л Берковский

ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ

канд. биол. наук, зав. лабораторией фракционирования белков плазмы крови

Е. М Голубев

ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ

зав. опытным производством глубокой переработки плазмы крови ГНЦ

Н. В Проскурина

ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ

канд. биол. наук, старший науч. сотр. лаборатории физиологии кроветворения ГНЦ

Н. В Сац

ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ

канд. биол. наук, старший науч. сотр. лаборатории физиологии и кроветворения ГНЦ

Н. И Дризе

ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ

доктор биол. наук, зав. лабораторией физиологии кроветворения ГНЦ.

Список литературы

  1. Goshima K., Nakase J., Xu Q., Matsumoto K., Tsuchiya H. Repair of segmental bone defects in rabbit tibia promoted by a complex of b-tricalcium phosphate and hepatocyte growth factor. J. Orthop. Sci. 2012; 17: 639-48.
  2. Mastrogiacomo M., Muraglia A., Komlev V., Peyrin F., Rustichelli F., Crovace A., Cancedda R. Tissue engineering of bone: search for a better scaffold. Orthod. Craniofacial. Res. 2005; 8: 277-84.
  3. Scott M.A., Levi B., Askarinam A., Nguyen A., Rackohn T., Ting K. et al. Brief review of models of ectopic bone formation. Stem Cells Dev. 2012; 21 (5): 655-67.
  4. Hench L.L., Polak J.M. Third-generation biomedical materials. Science. 2002; 295 (5557): 1014-7.
  5. Jiang B., Akar B., Waller T.M., Larson J.C., Appel A.A., Brey E.M. Design of a composite biomaterial system for tissue engineering applications. Acta Biomater. 2014; 10 (3): 1177-86.
  6. Shao X., Goh J.C., Hutmacher D.W., Lee E.H., Zigang G. Repair of large articular osteochondral defects using hybrid scaffolds and bone marrow-derived mesenchymal stem cells in a rabbit model. Tissue Engineering. 2006; 12 (6): 1539-51.
  7. Wu H., Kang N., Wang Q., Dong P., Lv X., Cao Y., Xiao R. The dose-effect relationship between the seeding quantity of human marrow mesenchymal stem cells and in vivo tissue engineered bone yield. Cell Transplant. 2015; 24 (10): 1957-68. doi: 10.3727/096368914X685393.
  8. Breidenbach A.P., Dyment N.A., Lu Y., Rao M., Shearn J. T., Rowe D.W. et al. Fibrin gels exhibit improved biological, structural, and mechanical properties compared with collagen gels in cell-based tendon tissue-engineered constructs. Tissue Eng. Part A. 2015; 21 (3-4): 438-450.
  9. Carmagnola D., Berglundh T., Lindhe J. The effect of a fibrin glue on the integration of Bio-OssA with bone tissue. An experimental study in labrador dogs. J. Clin. Periodontol. 2002; 29: 377-83.
  10. Weinand C., Pomerantseva I., Neville C.M., Gupta R., Weinberg E., Madisch I. et al. Hydrogel-beta-TCP scaffolds and stem cells for tissue engineering bone. Bone. 2006; 38 (4): 555-63.
  11. Dorozhkin S.V. Bioceramics of calcium orthophosphates. Biomaterials. 2010; 31 (7): 1465-85.
  12. Horowitz R.A., Mazor Z., Foitzik C. Beta-tricalcium phosphate as bone substitute material: properties and clinical applications. Titanium. 2009; 1 (2): 1-11.
  13. Meidler R., Raver-Shapira N., Bar L., Belyaev O., Nur I. Method for removing a lytic enzyme from a heterogeneous mixture. WO 2013001524 A1; 2011.
  14. Aizawa P., Winge S., Karlsson G. Large-scale preparation of thrombin from human plasma. Thromb. Res. 2008; 122 (4): 560-7.
  15. Jorquera N.J.I., Ristol D.P., Fernandez R.J., Brava C.I., Lopez G.R. Stable thrombin composition. EP 1649867 A1; 2004.
  16. Hanada S., Honda Y., Morisada Y., Miyake S., Matsumoto I. Process for producing thrombin. US 5945103 A; 1994.
  17. Barradas A.M.C., Yuan H., van Blitterswijk C.A., Habibovic P. Osteoinductive biomaterials: current knowledge of properties, experimental models and biological mechanisms. Eur. Cells Mater. 2011; 21: 407-49.
  18. Song G., Habibovic P., Bao C., Hua J., van Blitterswijk C.A., Yuan H. et al. The homing of bone marrow MSCs to non-osseous sites for ectopic bone formation induced by osteoinductive calcium phosphate. Biomaterials. 2013; 34 (2013): 2167-76.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2015



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».