RU2661738C2 - Способ получения тканеинженерной конструкции - Google Patents

Способ получения тканеинженерной конструкции Download PDF

Info

Publication number
RU2661738C2
RU2661738C2 RU2016152317A RU2016152317A RU2661738C2 RU 2661738 C2 RU2661738 C2 RU 2661738C2 RU 2016152317 A RU2016152317 A RU 2016152317A RU 2016152317 A RU2016152317 A RU 2016152317A RU 2661738 C2 RU2661738 C2 RU 2661738C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tissue
biocompatible material
tissue engineering
cells
fragment
Prior art date
Application number
RU2016152317A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016152317A3 (ru
RU2016152317A (ru
Inventor
Алексей Валерьевич Люндуп
Татьяна Геннадьевна Дюжева
Михаил Евгеньевич Крашенинников
Илья Дмитриевич Клабуков
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России)
Priority to RU2016152317A priority Critical patent/RU2661738C2/ru
Publication of RU2016152317A3 publication Critical patent/RU2016152317A3/ru
Publication of RU2016152317A publication Critical patent/RU2016152317A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2661738C2 publication Critical patent/RU2661738C2/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/10Hair or skin implants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к медицине и может быть использовано для получения тканеинженерной конструкции. Для этого фрагмент нативной кожи, полученный при биопсии, резекции, удалении органа и аспирации, в стерильных условиях помещается в контейнер с транспортной средой, фрагмент ткани вне организма помещают в полную питательную среду, состоящую из полной питательной среды DMEM/F12 и 10% фетальной бычьей сыворотки, на дно чашки Петри дермальной стороной вверх, последнюю соединяют с мембраной из биосовместимого материала. Изобретение обеспечивает получение тканеинженерных конструкций с включением клеток кожи, для которых стадия культивирования in vitro является нежелательной. 1 ил., 1 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к медицине и ветеринарии, а именно к способам создания тканеинженерных конструкций.
Тканеинженерные конструкции представляют собой биомедицинский клеточный продукт, который состоит из клеток (клеточных линий), биосовместимого материала и вспомогательных веществ.
Термин «тканеинженерная конструкция» означает любой биомедицинский клеточный продукт, который состоит из клеточной линии (клеточных линий) и биосовместимого материала (Atala A, Kasper FK, Mikos AG. Engineering complex tissues. Sci Transl Med. 2012; Nov 14; 4(160): 160rv12).
Термин «биосовместимый материал» означает любой биосовместимый материал природного или синтетического происхождения. Например, к таким материалам относятся биосовместимые полимеры (полилактат и полиглюконат), биосовместимые металлы и сплавы (титан, платина, золото), биосовместимые природные полимеры (коллаген).
Термин «клетка» означает любую живую клетку, содержащуюся в биологической ткани млекопитающего, например человека.
Тканеинженерные конструкции используются при создании биологических заместителей для восстановления или улучшения функционирования тканей (Skalak, R., and С.F. Fox. 1988. Tissue engineering. New York: Liss). Клетки как компонент конструкции могут быть получены из разных источников и находиться на разных стадиях дифференцировки от малодифференцированных клеток до высокодифференцированных специализированных клеток. Биосовместимые материалы могут быть природного или синтетического происхождения.
Известные способы получения тканеинженерных конструкций требуют приготовления суспензии клеток и нанесения этой суспензии на биосовместимый материал.
Патент ЕР 1002859 А1 раскрывает способ создания тканеинженерной конструкции, в котором пористый волокнистый материал заполняется суспензией клеток.
Патент ЕР 2075015 В1 раскрывает способ получения мышечной тканеинженерной конструкции путем заселения пористого биоматериала суспензией гладкомышечных клеток.
Патент US 5716404 А раскрывает тканеинженерную конструкцию для реконструкции молочной железы, в которой клетки (мезенхимальные стволовые клетки, миоциты, хондроциты, адипоциты, миофибробласты) соединяются с полимерным матриксом.
Патент US 5861313 А раскрывает тканеинженерную конструкцию, в которой выделенные эпителиальные и мезенхимальные клетки желчного протока млекопитающих используются для заселения трехмерного матрикса.
Патент СА 2351396 раскрывает тканеинженерную конструкцию для реконструкции кожи, в которой выделенные кератиноциты и фибробласты дермы производят биосовместимый материал в качестве компонента конструкции.
Общим недостатком всех вышеуказанных способов является наличие стадии культивирования клеток in vitro. Культивация in vitro некоторых специализированных клеток, в частности эпителиоцитов желчного протока, может приводить к потере их функций и ограничивать последующую экспансию клеток в составе тканеинженерной конструкции (Culture of Epithelial Cells, Second Edition. Edited by R. Ian Freshney and Mary G. Freshney. P.8).
Чтобы избежать стадии выделения клеток, в альтернативных способах получения тканеинженерных конструкций биосовместимый материал имплантируется в ткани организма in vivo.
Патент US 6309635 В1 раскрывает способ получения тканеинженерной конструкции внутри организма с целью улучшения условий прорастания сосудов и соединительной ткани путем имплантации биосовместимого материала в организм млекопитающего. Конструкция представляет собой гибридный органоид, состоящий из паренхиматозных клеток, взятых из одной ткани, и сосудистых, а также внеклеточных элементов, взятых из другой ткани того же организма, на полимерной матрице. Недостатком метода является необходимость проведения дополнительных операций по имплантации биосовместимого материала в организм и по его дальнейшему извлечению с целью повторной имплантации в область предполагаемого использования конструкции. Данная особенность значительно ограничит клиническое применение тканеинженерных конструкций, полученных описанным способом, т.к. увеличит травматизацию больных, сроки лечения и дальнейшего восстановления, а также риски послеоперационных осложнений.
Проблемой, решаемой изобретением, является способ создания тканеинженерной конструкции, в котором фрагмент нативной кожи соединяется с биосовместимым материалом вне организма.
Указанная проблема решается способом получения тканеинженерной конструкции, заключающимся в том, что фрагмент нативной кожи соединяют с биосовместимым материалом вне организма.
Технический результат состоит в улучшении функции клеток на материале каркаса за счет выхода клеток из ткани-источника клеток непосредственно на биосовместимый материал, увеличении популяции выделенных клеток и устранении риска повреждения клеток при их ферментативном снятии с культуральной поверхности, что позволяет сократить объем забираемой ткани-источника клеток, а также общие сроки создания тканеинженерной конструкции.
Способ осуществляют следующим образом, выполняя последовательные этапы.
1. Фрагмент нативной кожи, полученный при биопсии, резекции, удалении органа и аспирации, в стерильных условиях помещают в контейнер с транспортной средой, состоящей из специализированных питательных сред с добавлением высокой дозы антибиотиков для снижения рисков контаминации выделяемой культуры клеток. Транспортировку контейнера с фрагментом нативной ткани осуществляют в специальном медицинском термоконтейнере с хладоэлементами, исключающем значительные колебания температуры. Время транспортировки не должно превышать 24 часа с момента забора нативной ткани, т.к. более длительные сроки транспортировки приводят к снижению жизнеспособности клеток в забранной ткани.
2. Вне организма, в стерильных условиях, фрагмент нативной кожи помещают в полную питательную среду, состоящую, например, из полной питательной среды DMEM/F12 и 10% фетальной бычьей сыворотки, на дно чашки Петри эпителиальной стороной вверх. Дополнительным действием может быть обработка ферментами (коллагеназы, трипсин, диспазы и др.) нативной ткани для облегчения дальнейшей миграции клеток на поверхность биосовместимого материала.
3. Далее фрагмент кожи соединяют с поверхностью биосовместимого материала путем создания физического контакта, например, помещая сверху на дермальную сторону кожи каркас из биосовместимого материала в присутствии полной питательной среды. Соединение фрагмента ткани с поверхностью биосовместимого материала также может быть осуществлено не только на плоскости, но и в трехмерном пространстве в присутствии полной питательной среды. Соединенные фрагменты помещают в СО2-инкубатор при 37°С, 5% СО2 и повышенной влажности.
4. Создание тканеинженерной конструкции вне организма может быть подтверждено с помощью проведения морфологического (гистологического) исследования или с помощью различных методов микроскопии. Предпочтительным методом является конфокальная микроскопия, которая может быть осуществлена без фиксации исследуемого образца тканеинженерной конструкции с оценкой жизнеспособности клеток, входящих в ее состав, что необходимо для оценки качества планируемой для имплантации тканеинженерной конструкции. Также конфокальная микроскопия позволяет определять особенности распределения клеток внутри трехмерных конструкций.
Приводим конкретный пример осуществления способа. Пример является иллюстративным и не ограничивает охват изобретения.
Пример 1
Настоящий пример иллюстрирует способ получения тканеинженерной конструкции на основе фрагмента нативной кожи.
Фрагмент кожи был забран после получения информированного согласия в условиях процедурного кабинета и помещен в контейнер с транспортной средой, состоящей из DMEM/F12 с 3% пенициллина-стрептомицина (Gibco). Вне организма, в стерильных условиях фрагмент поместили в полную питательную среду, состоящую из DMEM/F12 и фетальной бычьей сыворотки (Gibco), на дно чашки Петри эпителиальной стороной вниз. Фрагмент нативной кожи был соединен с мембраной из хитозана путем создания физического контакта - сверху на дермальный слой кожи был помещен каркас из биосовместимого материала в присутствии полной питательной среды.
На 7-е сутки дермальные фибробласты вышли из эпителия фрагмента кожи и заполнили мембрану из биосовместимого материала, что было определено с помощью световой микроскопии при фазовом контрасте. Таким образом, была получена тканеинженерная конструкция-заменитель для использования в качестве искусственной кожи на основе соединения нативной биологической ткани с биосовместимым материалом вне организма. Представлено на рис. 1, где 1 - тканеинженерная конструкция, состоящая из фрагмента нативной кожи - 2, соединенной с биосовместимым материалом хитозаном - 3.
Таким образом, в предлагаемом способе фрагмент нативной кожи соединяется с биосовместимым материалом вне организма.
Способ по изобретению позволяет создавать тканеинженерную конструкцию с включением любых типов клеток, для которых стадия культивирования in vitro является нежелательной, в том числе и дермальных фибробластов.

Claims (1)

  1. Способ получения тканеинженерной конструкции, заключающийся в том, что фрагмент нативной кожи соединяют с биосовместимым материалом вне организма.
RU2016152317A 2016-12-29 2016-12-29 Способ получения тканеинженерной конструкции RU2661738C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152317A RU2661738C2 (ru) 2016-12-29 2016-12-29 Способ получения тканеинженерной конструкции

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152317A RU2661738C2 (ru) 2016-12-29 2016-12-29 Способ получения тканеинженерной конструкции

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016152317A3 RU2016152317A3 (ru) 2018-07-02
RU2016152317A RU2016152317A (ru) 2018-07-02
RU2661738C2 true RU2661738C2 (ru) 2018-07-19

Family

ID=62814123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016152317A RU2661738C2 (ru) 2016-12-29 2016-12-29 Способ получения тканеинженерной конструкции

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2661738C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825474C1 (ru) * 2023-12-01 2024-08-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы" (РУДН) Способ получения тканеинженерной in vitro модели плоскоклеточного рака головы и шеи человека

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA201070324A1 (ru) * 2007-08-31 2010-10-29 Китозим Са Протез для стимулирования восстановления in vivo полого органа или части полого органа
RU2463971C1 (ru) * 2011-10-27 2012-10-20 Сергей Викторович Колесов Комплексный способ лечения трофических и вялотекущих ран с использованием погружной аутодермопластики и раневого покрытия на основе хитозана

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA201070324A1 (ru) * 2007-08-31 2010-10-29 Китозим Са Протез для стимулирования восстановления in vivo полого органа или части полого органа
RU2463971C1 (ru) * 2011-10-27 2012-10-20 Сергей Викторович Колесов Комплексный способ лечения трофических и вялотекущих ран с использованием погружной аутодермопластики и раневого покрытия на основе хитозана

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANTHONY D METCALFE et al. Tissue engineering of replacement skin: the crossroads of biomaterials, wound healing, embryonic development, stem cells and regeneration//J R Soc Interface. 2007 Jun 22; 4(14): 413-437. *
Т.Г. ДЮЖЕВА и др. Перспективы создания тканеинженерного желчного протока// Гены & Клетки, 2016, Том XI, N1, с. 43-47. *
Т.Г. ДЮЖЕВА и др. Перспективы создания тканеинженерного желчного протока// Гены & Клетки, 2016, Том XI, N1, с. 43-47. ANTHONY D METCALFE et al. Tissue engineering of replacement skin: the crossroads of biomaterials, wound healing, embryonic development, stem cells and regeneration//J R Soc Interface. 2007 Jun 22; 4(14): 413-437. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825474C1 (ru) * 2023-12-01 2024-08-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы" (РУДН) Способ получения тканеинженерной in vitro модели плоскоклеточного рака головы и шеи человека

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016152317A3 (ru) 2018-07-02
RU2016152317A (ru) 2018-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tian et al. Myogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells on a 3D nano fibrous scaffold for bladder tissue engineering
Mazlyzam et al. Reconstruction of living bilayer human skin equivalent utilizing human fibrin as a scaffold
US20190247541A1 (en) Preparation of artificial tissues by means of tissue engineering using fibrin and agarose biomaterials
JP3808900B2 (ja) 結合組織細胞に部分的又は完全に分化した骨髄幹細胞の有効培養物及びヒアルロン酸誘導体より成る三次元の生体親和性で且つ生分解性のマトリックスから構成される生物学的物質
CN101589139B (zh) 包含获得自肋软骨的软骨细胞的人工软骨及其制备方法
Zhao et al. The development of a tissue-engineered artery using decellularized scaffold and autologous ovine mesenchymal stem cells
CN101563450B (zh) 细胞衍生细胞外基质膜的制备方法
CN105963785B (zh) 一种基于脂肪干细胞膜片的脱细胞基质材料及其制备方法
Gao et al. Vitalisation of tubular coral scaffolds with cell sheets for regeneration of long bones: a preliminary study in nude mice
KR20070015519A (ko) 생체 조직 시트, 그것의 제조 방법, 및 그것을 이용한 이식방법
KR20060110637A (ko) 분화된 어린 지방 세포와 생분해성 중합체의 이식에 의한신체의 부피 대체 방법
EP0985029B1 (en) Hyaluronic acid derivative based cell culture matrix and biodegradable three-dimensional matrix
Sanluis-Verdes et al. Production of an acellular matrix from amniotic membrane for the synthesis of a human skin equivalent
CN107810014A (zh) 包含间充质干细胞的组合物及其用途
US20200078492A1 (en) Process for obtaining a functional dermal substitute of decellurized amniotic membrane from the placenta combination with keratinocytes and its use as an agent for tissue regeneration of the skin
Xu et al. Fabrication of vascularized and scaffold-free bone tissue using endothelial and osteogenic cells differentiated from bone marrow derived mesenchymal stem cells
CN104399125A (zh) 表皮干细胞向汗腺样上皮细胞分化的方法
CN108245708A (zh) 一种诱导肌腱组织再生的生物活性支架及其制备方法和用途
US20150344842A1 (en) Method for production of decellularized biological material and the decellularized biological material prepared therefrom
JP2022501118A (ja) 脂肪由来幹細胞およびゼラチンを含む生体材料ならびにその製造方法
RU2661738C2 (ru) Способ получения тканеинженерной конструкции
US20240091407A1 (en) Cartilage tissue engineering complex and use thereof
CN1938419B (zh) 通过细胞巨团培养产生的细胞组织样组构和宏观组织样构建体以及巨团培养方法
Li et al. The histocompatibility research of hair follicle stem cells with bladder acellular matrix
Zarei et al. Homing of adipose stem cells on the human amniotic membrane as a scaffold: A histological study

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190730

Effective date: 20190730