Long-term efficacy of poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) threads with hyaluronic acid nanoparticles: an in vivo skin remodeling study

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

BACKGROUND: Modern thread-lifting techniques aim to achieve an immediate mechanical lifting effect and provide a prolonged biostimulatory action directed at remodeling dermal structures.

AIM: This study aimed to perform a histomorphological evaluation of the effects of monofilament P(LA/CL)-HA-nano threads on skin remodeling in a biomedical experiment and compare their outcomes with those of P(LA/CL)-HA threads and intact skin.

METHODS: The study included five clinically healthy female Large White pigs aged 4 months weighing 40 ± 1.2 kg on average. Each animal underwent implantation of two types of threads: P(LA/CL)-HA and P(LA/CL)-HA-nano. Euthanasia of the animals and histomorphological analysis were performed on days 7, 21, 30, 90, and 180. Intact skin was considered the control. The following parameters were assessed: dermal thickness, content of type I and type III collagen fibers, and elastin levels. Histological staining included hematoxylin and eosin, Weigert–Van Gieson, and Picrosirius Red with polarized light analysis. Statistical analysis was conducted using the Wilcoxon signed-rank test. Differences were considered significant at p < 0.05.

RESULTS: P(LA/CL)-HA-nano thread implantation resulted in significantly increased dermal thickness (day 180, p = 0.0431), increased type I collagen density in the dermis (day 90, p = 0.0431) and hypodermis (all time points, p < 0.05), and enhanced type III collagen synthesis in the hypodermis from day 21 (p = 0.0431). A significant increase in elastin levels in the dermis was observed on days 90 and 180 (p = 0.0431). Distinct kinetics of tissue remodeling were noted compared with non-modified P(LA/CL)-HA threads.

CONCLUSION: P(LA/CL)-HA-nano threads exhibit pronounced bioactive properties, promoting structural remodeling of skin tissues.

About the authors

Pavel A. Burko

University of Palermo; Moscow University “Synergy”

Author for correspondence.
Email: pavel.burko@unipa.it
ORCID iD: 0000-0002-1344-9654
SPIN-code: 5673-7871

MD, MSc, PhD student, Depart. of Biomedicine, Neurosciences and Advanced Diagnostics (BiND), Section of Human Anatomy, Senior Lecturer, Faculty of Medicine, Depart. of Biomedical Siences

Italy, Palermo; Moscow, Russia

George M. Sulamanidze

APTOS

Email: aptos@aptos.ge
ORCID iD: 0000-0003-2759-020X

MD, Cand. Sci. (Medicine), General Director

Georgia, Tbilisi

Dmitriy V. Nikishin

Skolkovo Innovation Center

Email: d.nikishin@aptos.group
ORCID iD: 0000-0002-0959-252X
SPIN-code: 4424-9565

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor, Deputy General Director for Research and Development, Russian Office of APTOS

Russian Federation, Moscow

References

  1. Li K, Meng F, Li YR, et al. Application of Nonsurgical Modalities in Improving Facial Aging. Int J Dent. 2022;2022:8332631. doi: 10.1155/2022/8332631 EDN: HVLNVJ
  2. Kochhar A, Kumar P, Karimi K. Minimally Invasive Techniques for Facial Rejuvenation Utilizing Polydioxanone Threads. Clin Plast Surg. 2023;50:465–477. doi: 10.1016/j.cps.2022.12.011 EDN: YHLOAJ
  3. Borzykh OB, Karpova EI, Shnayder NA, Demina OM. Contemporary View on Thread Lifting: Histological and Anatomical Approaches. Russian Open Medical Journal. 2022;11(1):107. doi: 10.15275/rusomj.2022.0107 EDN: PLLTDP
  4. Ruff GL. The History of Barbed Sutures. Aesthet Surg J. 2013;33(Suppl 12):6S-12S. doi: 10.1177/1090820X13498505
  5. Song R, Murphy M, Li C, et al. Current Development of Biodegradable Polymeric Materials for Biomedical Applications. Drug Des Devel Ther. 2018;12:3117–3145. doi: 10.2147/DDDT.S165440 EDN: SXISTO
  6. Zhang M, Chang Z, Wang X, Li Q. Synthesis of Poly(l-lactide-co-ε-caprolactone) Copolymer: Structure, Toughness, and Elasticity. Polymers. 2021;13(8):1270. doi: 10.3390/polym13081270 EDN: ZUQSQU
  7. Jelonek K, Kasperczyk J, Li S, et al. Novel poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) matrices obtained with the use of Zr[Acac]₄ as nontoxic initiator for long-term release of immunosuppressive drugs. International BR. 2013;2013:607351. doi: 10.1155/2013/60735
  8. Wong V. The Science of Absorbable Poly(L-Lactide-Co-ε-Caprolactone) Threads for Soft Tissue Repositioning of the Face: An Evidence-Based Evaluation of Their Physical Properties and Clinical Application. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2021;14:45–54. doi: 10.2147/ccid.s274160 EDN: QHQFII
  9. Sulamanidze GM, Sulamanidze MA, Sulamanidze KM, et al. The Subcutaneous Tissue Reaction on Poly (L-lactide-co-caprolactone) Based Threads. Clin Exp Dermatol. 2018;3(2):1–9. doi: 10.33140/IJCED
  10. Burko P, Miltiadis I. Evolution of Thread Lifting: Advancing Toward Bioactive Polymers and Sustained Hyaluronic Acid Delivery. Cosmetics. 2025;12(3):127. doi: 10.3390/cosmetics12030127
  11. Liao ZF, Yang W, Li X, et al. Infraorbital Rejuvenation Combined with Thread-Lifting and Non-Cross-Linked Hyaluronic Acid Injection: A Retrospective, Case-Series Study. Aesthetic Plast Surg. 2024;48(8):1589–1596. doi: 10.1007/s00266-023-03740-1 EDN: IOZXFF
  12. Liao ZF, Yang W, Lin FC, et al. A Case Study: Comprehensive Approach for Treating Horizontal Neck Wrinkles Using Hyaluronic Acid Injections and Thread-Lifting. Aesthetic Plast Surg. 2023;47(2):765–771. doi: 10.1007/s00266-022-03071-7 EDN: ACZIOS
  13. Yi KH, Kim SB, Hu H, et al. Self-Crossing Hyaluronic Acid Filler with Combination Use of Polydioxanone Thread in Minipig Model. J Cosmet Dermatol. 2024;23(9):2821–2828. doi: 10.1111/jocd.16338 EDN: YDTZEB
  14. Moon H, Fundaro SP, Goh CL, et al. A Review on the Combined Use of Soft Tissue Filler, Suspension Threads, and Botulinum Toxin for Facial Rejuvenation. Cutan Aesthet Surg. 2021;14(2):147. doi: 10.4103/jcas.jcas_119_20 EDN: LLTGKG
  15. Niu Z, Zhang K, Yao W, et al. A Meta-Analysis and Systematic Review of the Incidences of Complications Following Facial Thread-Lifting. Aesthetic Plast Surg. 2021;45(5):2148–2158. doi: 10.1007/s00266-021-02256-w EDN: HRQPBB
  16. Samizadeh S, Samizadeh S. Thread Types and Materials. In: Thread Lifting Techniques for Facial Rejuvenation and Recontouring. Samizadeh S, editor. Cham: Springer International Publishing; 2024. P. 179–198. doi: 10.1007/978-3-031-47954-0_8
  17. Ziade G, Daou D, Karam D, Tsintsadze M. The Third Generation Barbed Lifting Threads: Added Value of Hyaluronic Acid. J Cosmet Dermatol. 2024;23(1):186–192. doi: 10.1111/jocd.15885 EDN: WKNFUL
  18. Patent RUS №2782112 C2/ 21.10.2022. IPC A61L 17/10, A61B 17/04. Sulamanidze MA, Nikishin DV, Sulamanidze GM, et al. Method for production of medical implant shell, medical implant shell. Applicant: APTOS LLC. EDN: JSOCYJ
  19. Burko P, Sulamanidze G, Nikishin D. Long-Term Efficacy of Poly(L-Lactide-Co-ε-Caprolactone) Copolymer Lifting Threads with Encapsulated MICROscale Hyaluronic Acid Particles Using NAMICA Technology: Investigating Biorevitalizing Effects in Skin Remodeling (Part 1). Cosmetics. 2025;12(1):20. doi: 10.3390/cosmetics12010020 EDN: SDFXDA
  20. Costea R, Ene I, Pavel R. Pig Sedation and Anesthesia for Medical Research. Animals. 2023;13(24):3807. doi: 10.3390/ani13243807 EDN: WHHVUK
  21. Mavlikeev MO, Arkhipova SS, Chernova ON. Preparation of paraffin sections. In: Mavlikeev MO, Arkhipova SS, Chernova ON, et al. A short course in histological techniques: a teaching and methodological guide. Deev RV, editor. Kazan: Kazan University; 2020. 107 p. (In Russ.)
  22. Chen LH, Xue JF, Zheng ZY, et al. Hyaluronic acid, an efficient biomacromolecule for treatment of inflammatory skin and joint diseases: A review of recent developments and critical appraisal of preclinical and clinical investigations. Int J Biol Macromol. 2018;116:572–584. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.05.068 EDN: YHTINF
  23. Pilloni A, Marini L, Gagliano N, et al. Clinical, histological, immunohistochemical, and biomolecular analysis of hyaluronic acid in early wound healing of human gingival tissues: A randomized, split-mouth trial. J Periodontol. 2023;94:868–881. doi: 10.1002/JPER.22-0338 EDN: NWBMMA
  24. Dab H, Kacem K, Hachani R, et al. Physiological Regulation of Extracellular Matrix Collagen and Elastin in the Arterial Wall of Rats by Noradrenergic Tone and Angiotensin II. J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2012;13(1):19–28. doi: 10.1177/1470320311414752
  25. Davison-Kotler E, Marshall WS, García-Gareta E. Sources of Collagen for Biomaterials in Skin Wound Healing. Bioengineering. 2019;6(3):56. doi: 10.3390/bioengineering6030056

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Dermal thickness (µm) (Wilcoxon signed-rank test). Each box plot represents the median and first (Q1) and third (Q3) quartiles. *, Significant difference between study time points. **, Significant difference between thread types. ***, Significant difference between the P(LA/CL)-HA-nano and control groups. ###, Changes between the P(LA/CL)-HA-nano and control reached statistical significance.

Download (46KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Density of type I collagen fibers in the dermis and hypodermis, arbitrary units (pixel intensity) (a.u.) (Wilcoxon signed-rank test). Each box plot displays the median and first (Q1) and third (Q3) quartiles. *, Significant difference between study time points. **, Significant difference between thread types. ***, Significant difference between the P(LA/CL)-HA-nano and control groups. #, Changes over time reached statistical significance. ##, Difference between thread types reached statistical significance.

Download (79KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Density of type III collagen fibers in the dermis and hypodermis, arbitrary units (pixel intensity) (a.u.) (Wilcoxon signed-rank test). Each box plot displays the median and first (Q1) and third (Q3) quartiles. *, Significant difference between study time points. **, Significant difference between thread types. ***, Significant difference between the P(LA/CL)-HA-nano group and control group. #, Changes over time reached statistical significance. ##, Difference between thread types reached statistical significance. ###, Changes between the P(LA/CL)-HA-nano and control reached statistical significance.

Download (67KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Density of elastic fibers in the dermis and hypodermis, arbitrary units (pixel intensity) (a.u.) (Wilcoxon signed-rank test). Each box plot displays the median and first (Q1) and third (Q3) quartiles. *, Significant difference between study time points. **, Significant difference between thread types. ***, Significant difference between the P(LA/CL)-HA-nano group and control group. #, Changes over time reached statistical significance. ##, Difference between thread types reached statistical significance. ###, Changes between the P(LA/CL)-HA-nano and control reached statistical significance.

Download (68KB)
Indexing metadata

© 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.


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».