RU2675269C1 - Способ изготовления биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра с модифицированной поверхностью - Google Patents
Способ изготовления биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра с модифицированной поверхностью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2675269C1 RU2675269C1 RU2018105259A RU2018105259A RU2675269C1 RU 2675269 C1 RU2675269 C1 RU 2675269C1 RU 2018105259 A RU2018105259 A RU 2018105259A RU 2018105259 A RU2018105259 A RU 2018105259A RU 2675269 C1 RU2675269 C1 RU 2675269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- graft
- treated
- vascular
- biodegradable
- Prior art date
Links
- 230000002792 vascular Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 claims abstract description 18
- IYMAXBFPHPZYIK-BQBZGAKWSA-N Arg-Gly-Asp Chemical class NC(N)=NCCC[C@H](N)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(O)=O IYMAXBFPHPZYIK-BQBZGAKWSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 108010072041 arginyl-glycyl-aspartic acid Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 claims abstract description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 6
- JCEZOHLWDIONSP-UHFFFAOYSA-N 3-[2-[2-(3-aminopropoxy)ethoxy]ethoxy]propan-1-amine Chemical compound NCCCOCCOCCOCCCN JCEZOHLWDIONSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 claims abstract description 4
- OQCVQUZWJWLXHG-UHFFFAOYSA-N bis(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl) butanedioate Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1OC(=O)CCC(=O)OC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F OQCVQUZWJWLXHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229940070710 valerate Drugs 0.000 claims abstract description 4
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 claims description 4
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 claims description 4
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XTUSEBKMEQERQV-UHFFFAOYSA-N propan-2-ol;hydrate Chemical compound O.CC(C)O XTUSEBKMEQERQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 11
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 9
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 9
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 8
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 5
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 5
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 5
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 5
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 4
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 229920004934 Dacron® Polymers 0.000 description 3
- 108010067306 Fibronectins Proteins 0.000 description 3
- 102000016359 Fibronectins Human genes 0.000 description 3
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 3
- 108010073929 Vascular Endothelial Growth Factor A Proteins 0.000 description 3
- 102000005789 Vascular Endothelial Growth Factors Human genes 0.000 description 3
- 108010019530 Vascular Endothelial Growth Factors Proteins 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 3
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- 230000003511 endothelial effect Effects 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 206010020718 hyperplasia Diseases 0.000 description 3
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 3
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 3
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 2
- 108010071942 Colony-Stimulating Factors Proteins 0.000 description 2
- 102000018233 Fibroblast Growth Factor Human genes 0.000 description 2
- 108050007372 Fibroblast Growth Factor Proteins 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100039620 Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor Human genes 0.000 description 2
- 102000007547 Laminin Human genes 0.000 description 2
- 108010085895 Laminin Proteins 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 102100024616 Platelet endothelial cell adhesion molecule Human genes 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 108010009583 Transforming Growth Factors Proteins 0.000 description 2
- 102000009618 Transforming Growth Factors Human genes 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002659 cell therapy Methods 0.000 description 2
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 2
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229940126864 fibroblast growth factor Drugs 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002055 immunohistochemical effect Effects 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 230000001732 thrombotic effect Effects 0.000 description 2
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 2
- 210000003606 umbilical vein Anatomy 0.000 description 2
- RGNVSYKVCGAEHK-GUBZILKMSA-N (3s)-3-[[2-[[(2s)-2-[(2-aminoacetyl)amino]-5-(diaminomethylideneamino)pentanoyl]amino]acetyl]amino]-4-[[(1s)-1-carboxy-2-hydroxyethyl]amino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound NC(N)=NCCC[C@H](NC(=O)CN)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CO)C(O)=O RGNVSYKVCGAEHK-GUBZILKMSA-N 0.000 description 1
- WOJKKJKETHYEAC-UHFFFAOYSA-N 6-Maleimidocaproic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCN1C(=O)C=CC1=O WOJKKJKETHYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100032528 C-type lectin domain family 11 member A Human genes 0.000 description 1
- 101710167766 C-type lectin domain family 11 member A Proteins 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 102000006573 Chemokine CXCL12 Human genes 0.000 description 1
- 108010008951 Chemokine CXCL12 Proteins 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 108010014258 Elastin Proteins 0.000 description 1
- 102000016942 Elastin Human genes 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 description 1
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 102100031573 Hematopoietic progenitor cell antigen CD34 Human genes 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000777663 Homo sapiens Hematopoietic progenitor cell antigen CD34 Proteins 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 208000034827 Neointima Diseases 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 102000004264 Osteopontin Human genes 0.000 description 1
- 108010081689 Osteopontin Proteins 0.000 description 1
- 241000700157 Rattus norvegicus Species 0.000 description 1
- 206010046996 Varicose vein Diseases 0.000 description 1
- 108010031318 Vitronectin Proteins 0.000 description 1
- 102100035140 Vitronectin Human genes 0.000 description 1
- DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N acridine orange free base Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=NC3=CC(N(C)C)=CC=C3C=C21 DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000000172 allergic effect Effects 0.000 description 1
- 229940124277 aminobutyric acid Drugs 0.000 description 1
- 210000000702 aorta abdominal Anatomy 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 1
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N benzoquinolinylidene Natural products C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000229 biodegradable polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000004622 biodegradable polyester Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 1
- 238000013130 cardiovascular surgery Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 108010015046 cell aggregation factors Proteins 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002975 chemoattractant Substances 0.000 description 1
- 229960005188 collagen Drugs 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004268 dentin Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 229920002549 elastin Polymers 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 210000001105 femoral artery Anatomy 0.000 description 1
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010020199 glutaraldehyde-cross-linked collagen Proteins 0.000 description 1
- 108010034892 glycyl-arginyl-glycyl-aspartyl-serine Proteins 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 210000003709 heart valve Anatomy 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 238000010562 histological examination Methods 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000008105 immune reaction Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000002350 laparotomy Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 210000001349 mammary artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010197 meta-analysis Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 108091005601 modified peptides Proteins 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 1
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 210000002321 radial artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000002254 renal artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 210000000574 retroperitoneal space Anatomy 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 210000003752 saphenous vein Anatomy 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 210000000329 smooth muscle myocyte Anatomy 0.000 description 1
- QGMRQYFBGABWDR-UHFFFAOYSA-N sodium;5-ethyl-5-pentan-2-yl-1,3-diazinane-2,4,6-trione Chemical compound [Na+].CCCC(C)C1(CC)C(=O)NC(=O)NC1=O QGMRQYFBGABWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000002885 thrombogenetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N uroanthelone Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(O)=O)C(C)C)[C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1NC=NC=1)NC(=O)[C@H](CCSC)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CS)NC(=O)CNC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O)C(C)C)[C@@H](C)CC)C1=CC=C(O)C=C1 VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N 0.000 description 1
- 208000027185 varicose disease Diseases 0.000 description 1
- 208000019553 vascular disease Diseases 0.000 description 1
- 238000007631 vascular surgery Methods 0.000 description 1
- 108010047303 von Willebrand Factor Proteins 0.000 description 1
- 102100036537 von Willebrand factor Human genes 0.000 description 1
- 229960001134 von willebrand factor Drugs 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для изготовления биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра с модифицированной поверхностью. Для этого осуществляют формирование методом электроспининнга полого трубчатого сосудистого матрикса малого диаметра из смеси биодеградируемых полимеров на основе поликапролактона и полигидроксибутирата/валерата. Причем полимеры растворяют в хлороформе до концентрации раствора 5-15% с последующей двухэтапной модификацией поверхности RGD-пептидами, содержащими алифатическую аминогруппу. На первом этапе внутреннюю поверхность графта обрабатывают 10% раствором 4,7,10-trioxa-1,13-тридекандиамина в смеси вода - пропан-2-ол в соотношении 1:1 при 37°С в течение 30 мин. После отмывки матрицы, на втором этапе внутреннюю поверхность графта обрабатывают 10 мМ раствором бис-пентафторфенилового эфира янтарной кислоты в карбонатном буфере с рН 8.5 в течение 1 ч. После второй отмывки выполняют обработку внутренней поверхности раствором циклического c[RGDFK] пептида, состоящего из 0,2 мг/мл пептида в 50 мМ карбонатном буфере в течение 4 ч при 24°С. Изобретение позволяет улучшить эндотелизацию и повысить тромборезистентность биодеградируемых сосудистых графтов. 2 з.п. ф-лы.
Description
Настоящее изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в сердечно-сосудистой хирургии для реконструкции поврежденных сосудов малого диаметра и восстановления кровотока в зоне ишемии.
Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смертности и потери трудоспособности населения во всем мире. Для лечения большинства сосудистых заболеваний необходимо проведение хирургического вмешательства с использованием биологических или синтетических протезов для реконструкции поврежденных сосудов, а также восстановления кровотока в обход сосудов, подвергшихся окклюзии, и проведения других шунтирующих операций.
Для замещения пораженных сосудов преимущественно используют аутологичные артерии и/или вены. При этом артерии обладают большей прочностью и долгой проходимостью по сравнению с венами. Тем не менее, количество операций, в которых в качестве шунтов используют аутологичные артерии ограничено. Например, для аортокоронарного шунтирования применяют внутреннюю грудную артерию, лучевую артерию и подкожную вену нижних конечностей.
Однако, в ряде случаев, у пациента невозможно получить аутологичные сосуды для проведения операций в результате реопераций и перенесенных заболеваний. Так, в альтернативных сосудистых протезах нуждаются пациенты с поражением кровеносных сосудов ниже бедренной артерии, которые не имеют собственных сосудов пригодных для проведения операций из-за варикозного расширения вен или предыдущей операции шунтирования.
В свою очередь для реконструкции кровеносных сосудов достаточно широко применяют протезы из синтетических материалов. Наиболее известными являются трансплантаты из полиэтилентерефталата (polyethylene terephthalate, Dacron) и политетрафторэтилена (polytetrafluoroethylene, Teflon) (Roll S, J, Keil T, Scholz H, Eidt D, Greiner W, Willich SN. Dacron vs. PTFE as bypass materials in peripheral vascular surgery-systematic review and meta-analysis. BMC Surg. 2008; 8:22). Однако данные графты демонстрируют свою эффективность при протезировании сосудов большого диаметра (>6 мм) с высокой скоростью кровотока. Клиническое же применение синтетических протезов для аортокоронарного шунтирования с использованием графтов малого диаметра (<5 мм) привело к негативным последствиям. Низкая проходимость трансплантатов Dacron и Teflon в реконструкции артерий малого диаметра обусловлено низкой скорость кровотока в данных сосудах, что приводит к тромбозу и гиперплазии неоинтимы в зоне анастомоза (J. Chlupac, Е. Filova, L. Bacakova. Blood vessel replacement: 50 years of development and tissue engineering paradigms in vascular surgery. Physiol. Res. 2009. 58(2); S119-S139).
Возможным решением данной проблемы может стать создание жизнеспособного графта со свойствами, аналогичными нативному кровеносному сосуду, с применением подходов тканевой инженерии. Основная стратегия разработки сосудистых графтов заключается в использовании в качестве основы биодеградируемых матриксов из природных и/или синтетических полимеров. Тканеинеженерный матрикс обеспечивает структурную поддержку для формирования новых тканей и влияет на клеточные функции, такие как адгезия, дифференцировка, миграция и пролиферация, а также секреция компонентов внеклеточного вещества.
Важным моментом в формировании тканеинженерного кровеносного сосуда in vitro и in situ является образование эндотелиального слоя на внутренней поверхности полимерного графта. Слой эндотелиальных клеток улучшает биосовместимость поверхности имплантата, препятствует тромбообразованию и гиперплазии неоинтимы. Поэтому важной задачей является усиление клеточной адгезии и ускорение формирования клеточного слоя на поверхности полимерного матрикса.
Известен искусственный сосудистый графт (WO 2002007646 Int. cl. C12N 15/09, A61L 27/00, A61L 27/38, A61L 27/50, C07K 14/52, C12N 5/10, A61F 2/06; Artificial vascular graft. And method of producing and using same / Flugelman, Moshe, Y. (IL); Preis, Meir (IL); Gluzman, Zoya (IL); Koren, Belly (IL); Weisz, Anat (IL); Cohen, Tzafra (IL); // Applicants: M.G.V.S. LTD (IL), Publ. Data 31.01.2002) предназначенный для замещения поврежденных кровеносных сосудов или использования в качестве шунтов для восстановления кровотока. Сосудистый графт представляет собой синтетическую трубку, внутренняя поверхность которой покрыта эндотелиальными и/или гладкомышечными клеткам, генетически трансформированными для экспрессии как минимум одного ростового фактора или фактора клеточной адгезии.
Графты, предварительно заселенные клетками, после имплантации в кровеносное русло демонстрируют меньше осложнений, характерных для синтетических протезов малого диаметра. Однако, формирование эндотелиального слоя in vitro является длительной и дорогостоящей процедурой, сложно осуществимой в клинической практике. В связи с чем, более перспективными являются подходы к ускорению эндотелизации сосудистых графтов in situ. На скорость эндотелизации оказывают влияние используемые материалы и топография самого графта, а также модификация поверхности ростовыми факторами и/или факторами клеточной адгезии (иммобилизация фибронектина, VEGF, SDF-1α, антител к CD34 и CD31, пептидов CAG (цистеин-аланин-глицин) и RGD (аргинин-глицин-аспарагиновая кислота) и др.).
В качестве одного из подходов к созданию биодеградируемых сосудистых протезов предложено использование трехмерных матриксов и изделий из коллагена, модифицированных пептидами или другими биологически активными молекулами или клетками, для применения в тканевой инженерии и клеточной терапии (United States Patent 9289533 Int. Cl. C12N 11/02, C07K 14/78/ Collagen scaffold modified by covalent grafting of adhesion molecules, associated methods and use thereof for cardiovascular and thoracic cell therapy and contractile tissue engineering // Schussler; Olivier (Fr); Michelot; Robert (Fr); Assignee Schussler; Olivier (FR); Fil. : 10.06.2008; Date of patent 22.03.2016). Недостатком данного трехмерного матрикса является применение коллагена в качестве основного материала. Коллаген является природным полимером животного происхождения, что может быть причиной возникновения аллергических и иммунных реакций организма на имплантированный материал. Также, коллаген имеет слабые физико-механические свойства, что ограничивает возможность их применения в создании сосудистых протезов.
Известен биодеградируемый сосудистый графт, изготавливаемый методом электроспининга с введением в полимерный каркас биологически активных веществ (Appl. US 2014/0309726 А l: Int. Cl. A61F 2/06, A61L 27/20, A61L 27/54, A61L 27/50. Biodegradable vascular grafts / Yadong Wang (US); appl. no. 14/6365987, filed 16.06.2014; pub. date 16.10.2014.). Представленный сосудистый трансплантат содержит внутренний слой, выполненный из биоразлагаемого полиэфирного соединения - полиглицеролсебаката (PGS), и наружную оболочку, выполненную из поликапролактона (PCL) и/или полимеров или сополимеров гликоевой и молочной кислоты. Для снижения тромбогенных свойств импланта и повышения его биосовместимости, внутреннюю поверхность графта покрывают гепарином, а наружную оболочку пропитывают любыми биологически активным компонент, способствующих регенерации тканей (фактор роста стволовых клеток (SCF), сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF), трансформирующий фактор роста (TGF), фактор роста фибробластов (FGF), эпидермальный фактор роста (EGF), тромбоцитарный фактор роста (PDGF), колониестимулирующий фактор (CSF), инсулинзависимый фактор роста (IGF), хемоаттрактантную молекулу (SDF), белки внеклеточного матрикса - коллаген, эластин, фибронектин, ламинин и др.). Недостатком способа является отсутствие избирательности введения во внешнюю оболочку биологически активных компонент и белков внеклеточного матрикса. Целесообразность использования предлагаемого большого числа ростовых факторов и белков внеклеточного матрикса сомнительна, так как может привести к неконтролируемой регенерации тканей на месте биодеградируемого сосудистого графта и, как следствие, нежелательным морфологическим проявлениям (несоответствие вновь образованной на фоне подобной стимуляции ткани нормальному морфологическому строению сосудистой стенки, гиперплазия новообразованной ткани с нарушением проходимости сосудистого графта и прочее). Также отсутствует обоснование дозы вводимых веществ, что является очень важным аспектом при стимуляции роста новых тканей и их формировании.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению, является способ модификации биодеградируемых поверхностей тканеинженерных сосудистых графтов на основе поликапролактона пептидами, содержащими RGD-фрагмент (Gabriel М, van Nieuw Amerongen GP, Van Hinsbergh VW, Amerongen AV, Zentner A.J. Biomater. Direct grafting of RGD-motif-containing peptide on the surface of polycaprolactone films. Sci. 1 Journal of Biomaterials Science. Polymer Edition, Vol. 17, No. 5, pp. 567-577 (2006)). Способ включает двухэтапную модификацию поверхности, где на первом этапе, полимер обрабатывают 40% водным раствором этилендиамина, а на втором выполняют модификацию поверхности пептидом, содержащим RGD фрагмент (Gly-Arg-Gly-Asp-Ser), используя в качестве кросс-сшивающего агента глутаровый альдегид.
Однако, на основании литературных данных известно, что использование глутарового альдегида в таком качестве приводит к образованию цитотоксичных продуктов (Gough, J.E., Scotchford, С.A., and Downes, S. Cytotoxicity of glutaraldehyde crosslinked collagen/poly(vinyl alcohol) films is by the mechanism of apoptosis. J Biomed Mater Res V. 61, P. 121, (2002); Hass, V., Luque-Martinez, I.V., Gutierrez, M.F., Moreira, C.G., Gotti, V.B., Feitosa, V.P., Koller, G., Otuki, M.F., Loguercio, A.D., and Reis, A. Collagen cross-linkers on dentin bonding: Stability of the adhesive interfaces, degree of conversion of the adhesive, cytotoxicity and in situ MMP inhibition. Dent Mater 32, 732, 2016), способствует кальцификации (Fahrenholtz, M.M., Wen, S., and Grande-Allen, K.J. Development of a heart valve model surface for optimization of surface modifications. Acta Biomater V. 26, P. 64, (2015).) и развитию воспалительных процессов (Delgado, L.M., Bayon, Y., Pandit, A., and Zeugolis, D.I. To cross-link or not to cross-link? Cross-linking associated foreign body response of collagen-based devices. Tissue Eng Part В Rev V. 21, P. 298, (2015)). Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение эндотелизации и повышение тромборезистентности биодеградируемых сосудистых графтов, изготовленных методом электроспининнга из биодеградируемых полимеров на основе полигидроксибутирата/валерата (PHBV) и поликапролактона (PCL) модифицированных пептидами, содержащими RGD-фрагмент и алифатическую аминогруппу, за счет применения кросс-сшивающего реагента на основе бис-пентафторфинилового эфира янтарной кислоты.
Использование биосовместимых и биодеградируемых полимеров в качестве основы для создания сосудистого протеза малого диаметра на сегодняшний день является наиболее перспективным. Комбинация полимеров способна нивелировать недостатки каждого отдельно взятого полимера, тем самым меняя свойства конечного изделия и сроки его резорбции. Известно, что PHBV относится к группе природных полимеров - полигидроксиалканоатов, синтезируемых микроорганизмами, основной компонент продуктов биодеградации которых - мономер p-гидроксимасляной кислоты - естественный компонент обмена веществ, в норме присутствующий в крови и тканях организма, что и обуславливает высокую биосовместимость данного полимера. В свою очередь PCL представляет собой синтетический биодеградируемый гидрофобный полимер, относящийся к полиэфирам, является достаточно прочным и эластичным материалом. PCL имеет длительный срок деградации (до 3 лет), что способствует поддержанию механических свойств и целостности сосудистого графта до формирования новой сосудистой ткани.
В качестве метода изготовления сосудистых графтов используют - электроспиннинг, который позволяет создавать высокопористые материалы, состоящие из нано- и микро- волокон, обладающих большим потенциалом для имитации структуры природного внеклеточного матрикса. Метод электроспиннинга относительно прост и позволяет изготавливать модели с разной морфологией путем изменения параметров процесса.
Созданный таким образом на основе PHBV/PCL трубчатый матрикс обладает большей биосовместимостью и долговечностью, а пористость изделий обеспечивает его высокую растяжимость по сравнению с венами человека.
Модификация поверхностей тканеинженерных графтов пептидами, содержащими RGD-фрагмент и алифатическую аминогруппу (например, циклический c[RGDFK] пептид, RGDK - ε - аминогруппа лизина, AmRGD - ε -аминогруппа аминомасляной кислоты), является наиболее эффективным для стимулирования адгезии клеток к различным поверхностям. Адгезивные RGD-сайты расположены во многих белках внеклеточного матрикса, таких как фибронектин, витронектин, фибриноген, фактор фон Виллебранда, коллаген, ламинин, остеопонтин и др. (Ulrich Hersel, Claudia Dahmen, Horst Kessler. RGD modified polymers: biomaterials for stimulated cell adhesion and beyond. Biomaterials. 2003; 24: 4385-4415).
Для введения на поверхность сосудистого графта аминогрупп, необходимых для присоединения RGD пептида, был выбран 4,7,10-trioxa-1,13-тридекандиамин. Данный диамин отличается от используемого в прототипе для этих целей - этилендиамина (Gabriel М, van Nieuw Amerongen GP, Van Hinsbergh VW, Amerongen AV, Zentner A.J. Biomater. Direct grafting of RGD-motif-containing peptide on the surface of polycaprolactone films. Sci. // Journal of Biomaterials Science. Polymer Edition, 2006. - Vol. 17. - No. 5. - pp. 567-577) большей длиной и гидрофильностью, что позволяет увеличить стерическую доступность RGD пептидов. В качестве сшивающего реагента использовали бис-пентафторфениловый эфир янтарной кислоты, который менее подвержен гидролизу в водных и водно-органических средах, в сравнении с другими активированными эфирами (Kida S, Maeda М, Hojo К, Eto Y, Nakagawa S, Kawasaki K. Studies on heterobifunctional cross-linking reagents, 6-maleimidohexanoic acid active esters. // Chem. Pharm. Bull., V. 55, P. 685 (2007)), что обеспечивает более полную сшивку между модифицированной поверхностью и RGD-пептидом.
Способ осуществляют следующим образом. Для изготовления биодеградируемого сосудистого графта с модифицированной поверхностью предварительно подготавливают смесь полимеров, содержащую PHBV и PCL в соотношении сухих веществ 1:(0,1-100) соответственно, которую растворяют в хлороформе до концентрации раствора 5-15%. Из смеси полимеров методом электроспиннинга изготавливают пористую полую трубчатую матрицу малого диаметра (<5 мм). Тканеинженерную матрицу последовательно отмывают от масел и пыли, погружая ее в раствор пропан-2-ола и воды в соотношении веществ 1:1 или пропуская соответствующий раствор через матрицу со скоростью 0,1 мл/мин, после чего осуществляют промывку деионизированной водой.
После подготовки биополимерного трубчатого матрикса выполняют двухэтапную модификацию поверхности сосудистого графта малого диаметра. Для этого на первом этапе, с целью активации биополимерного каркаса, внутреннюю поверхность сосудистого графта обрабатывают 10% раствором 4,7,10-trioxa-1,13-тридекандиамина (TTD) в водном растворе пропан-2-ол в соотношении 1:1 при 37°С в течение 30 мин.
После этого графт тщательно последовательно промывают смесью пропан-2-ол и воды в соотношении 1:1, далее деионизированной водой, 0,3% раствором Tween-20 в деионизированной воде. Вторым этапом, внутреннюю поверхность обрабатывают в течение 1 ч 10 мМ раствором бис-пентафторфенилового эфира янтарной кислоты в карбонатном буфере при рН 8.5. Далее графт последовательно отмывают от избытка активированного эфира: сначала 0,3% раствором Tween-20 в деионизированной воде, затем смесью пропан-2-ол - вода 1:1, деионизированной водой. В завершении, внутреннюю поверхность сосудистого графта обрабатывают раствором циклического c[RGDFK] пептида, состоящего из 0,2 мг/мл пептида в 50 мМ карбонатном буфере (рН=8,5) в течение 4 ч при 24°С.
После получения сосудистых графтов малого диаметра с смодифицированной поверхностью выполнили ряд исследований, подтверждающих улучшение эндотелизации и тромборезистентных свойств полученных графтов в сравнении с графтами, изготовленных из полимерной смеси PHBV/PCL без модифицированной поверхности.
Для оценки жизнеспособности клеток из пупочной вены человека выделяли эндотелиальные клетки согласно адаптированному протоколу Jaffe с соавт.(Jaffe ЕА, Nachman RL, Becker CG, Minick CR. Culture of human endothelial cells derived from umbilical veins. Identification by morphologic and immunologic criteria. J Clin Invest. 1973; 52(11):2745-2756). Последующее культивирование клеток осуществляли с использованием наборов Endothelial Cell Culture Medium Kit (BD Bioscience). В эксперименте использовали культуру HUVEC 5 пассажа. Образцы стерильных матриксов (PHBV/PCL) с модифицированной поверхностью и без нее (n=5 для каждой группы в трех дублях) с помощью 0,6% раствора агарозы (Helicon) фиксировали на дно стерильных 24-луночных культуральных планшет. На образцы матриксов вносили по 2,5×105 клеток и культивировали в течение 6 суток. Абсолютное количество клеток на 1 мм2 поверхности и относительное содержание погибших клеток оценивали с помощью флюоресцентной микроскопии (Axio Observer Z1, Carl Zeiss). Для подготовки образцов к микроскопии их отделяли от агарозы и переносили в стерильный 24-луночный планшет клетками вниз. Подсчет количества клеток проводился в 10 различных полях зрения при увеличении ×200 с последующим пересчетом на 1 мм2 изучаемой поверхности.
Количество погибших клеток исследовали с помощью комбинированного окрашивания этидия бромидом 0,03 мг/мл (оранжевое окрашивание ядер погибших клеток) и раствором акридинового оранжевого в соотношении 1:10 в фосфатно-солевом буфере (зеленое окрашивание цитоплазмы всех клеток).
Подсчет эндотелиальных клеток после 6 дней культивирования показал их крайне малое количество на немодифицированных каркасах из PHBV/PCL; в то же время модификация полимерных поверхностей RGD-пептидами выражено и статистически значимо повышала клеточную жизнеспособность. При этом, общее число клеток на поверхности модифицированных сосудистых графтах было в 9.7 раз выше в сравнении с их аналогам без модификации при схожем числе мертвых клеток.
Следующим этапом модифицированные сосудистые графты малого диаметра имплантировали в брюшную аорту крыс линии Wistar массой 400-450 г (n=20, по 5 в каждой из четырех групп). После проведения срединной лапаротомии открывали забрюшинное пространство и выделяли аорту. Далее аорту пережимали ниже почечной артерии и выше уровня бифуркации и выполняли последовательнее наложение проксимального и дистального анастамозов. После имплантации разрез ушивали послойно. Спустя 1 месяц животных выводили из эксперимента внутрибрюшинной инъекцией этаминала натрия (100 мг/кг). После эксплантации образцы графтов вместе с прилежащими участками аорты фиксировали в 10% забуференном формалине в течение 24 часов. Далее образцы заключали в парафин и изготавливали поперечные срезы толщиной 5 мкм. Полученные препараты окрашивали гематоксилин-эозином и по ван Гизону. Гистологическое исследование осуществляли методом световой микроскопии на микроскопе Axio Imager Al (Carl Zeiss). Для проведения и визуализации иммуногистохимической реакции использовали набор Novocastra (Thermo Scientific) и кроличьи антитела к CD31 (Spring Bioscience).
Гистологическое и иммуногистохимическое исследования спустя месяц после имплантации выявили, что графты из PHBV/PCL без модификации подвергались тромботической окклюзии и не содержали эндотелиальных клеток на внутренней поверхности графта. В то же время на внутренней поверхности модифицированных графтов по предложенной методике наблюдался монослой эндотелиальных клеток. Кроме того, модифицированные графты были полностью проходимыми и не содержали ни тромбов, ни признаков воспаления внутри стенки.
Таким образом, выбранный способ модификации биодеградируемого сосудистого графта малого диаметра обеспечивает большую устойчивость RGD- пептидов к гидролизу в водно-органических средах и доступность для связывания с клетками in situ, что способно обеспечить скорейшую и эффективную эндотелизацию сосудистых протезов малого диаметра после имплантации.
Claims (3)
1. Способ изготовления биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра с модифицированной поверхностью, включающий формирование методом электроспининнга полого трубчатого сосудистого матрикса малого диаметра из смеси биодеградируемых полимеров на основе поликапролактона и полигидроксибутирата/валерата, растворенных в хлороформе до концентрации раствора 5-15% с последующей двухэтапной модификацией поверхности RGD-пептидами, содержащими алифатическую аминогруппу, отличающийся тем, что на первом этапе внутреннюю поверхность графта обрабатывают 10% раствором 4,7,10-trioxa-1,13-тридекандиамина в смеси вода - пропан-2-ол в соотношении 1:1 при 37°С в течение 30 мин, а после отмывки матрицы, на втором этапе внутреннюю поверхность графта обрабатывают 10 мМ раствором бис-пентафторфенилового эфира янтарной кислоты в карбонатном буфере с рН 8.5 в течение 1 ч и после отмывки выполняют обработку внутренней поверхности раствором циклического c[RGDFK] пептида, состоящего из 0,2 мг/мл пептида в 50 мМ карбонатном буфере в течение 4 ч при 24°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение полимеров смеси полигидроксибутирата/валерата и поликапролактона составляет 1:(0,1-100).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после первого этапа модификации сосудистый графт отмывают сначала раствором пропан-2-ола и воды в соотношении 1:1, далее деионизированной водой, после чего раствором Tween-20 в деионизированной воде, а после обработки поверхности графта раствором бис-пентафторфенилового эфира янтарной кислоты графт последовательно отмывают сначала 0,3% раствором Tween-20 в деионизированной воде, а затем смесью пропан-2-ол - вода 1:1 и деионизированной водой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105259A RU2675269C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Способ изготовления биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра с модифицированной поверхностью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105259A RU2675269C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Способ изготовления биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра с модифицированной поверхностью |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2675269C1 true RU2675269C1 (ru) | 2018-12-18 |
Family
ID=64753468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018105259A RU2675269C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Способ изготовления биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра с модифицированной поверхностью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2675269C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109745580A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-14 | 天津大学 | 抗凝血多肽和细胞黏附多肽共修饰的小口径人工血管及制备方法 |
RU2707964C1 (ru) * | 2019-05-15 | 2019-12-03 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" (НИИ КПССЗ) | Функционально активная биодеградируемая сосудистая заплата для артериальной реконструкции |
RU2709621C1 (ru) * | 2019-05-06 | 2019-12-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ЦИТОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК | Способ получения биорезорбируемого сосудистого протеза малого диаметра |
RU2805590C1 (ru) * | 2023-04-20 | 2023-10-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Тканевая инженерия и графты" (ТИиГрафты) | Способ изготовления протезов кровеносных сосудов малого диаметра путем электроспиннинга и устройство для его осуществления |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2496526C1 (ru) * | 2012-04-06 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН) | Тканеинженерный сосудистый графт малого диаметра и способ его изготовления |
US20140309726A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-10-16 | University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education | Biodegradable vascular grafts |
-
2018
- 2018-02-12 RU RU2018105259A patent/RU2675269C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140309726A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-10-16 | University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education | Biodegradable vascular grafts |
RU2496526C1 (ru) * | 2012-04-06 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ НИИ КПССЗ СО РАМН) | Тканеинженерный сосудистый графт малого диаметра и способ его изготовления |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
ГЛУШКОВА Т.В. и др. Биомеханическое ремоделирование биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра in situ. Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2016, том XVIII, N 2, с. 99-109. * |
ГЛУШКОВА Т.В. и др. Биомеханическое ремоделирование биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра in situ. Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2016, том XVIII, N 2, с. 99-109. Найдено из Интернета [он-лайн]на сайте: https://journal.transpl.ru/vtio/article/viewFile/644/556. GABRIEL M. et al., Direct grafting of RGD-motif-containing peptide on the surface of polycaprolactone films, J Biomater Sci Polym Ed. 2006;17(5):567-77 - реферат. * |
Найдено из Интернета [он-лайн]на сайте: https://journal.transpl.ru/vtio/article/viewFile/644/556. GABRIEL M. et al., Direct grafting of RGD-motif-containing peptide on the surface of polycaprolactone films, J Biomater Sci Polym Ed. 2006;17(5):567-77 - . * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109745580A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-14 | 天津大学 | 抗凝血多肽和细胞黏附多肽共修饰的小口径人工血管及制备方法 |
CN109745580B (zh) * | 2019-02-28 | 2021-06-08 | 天津大学 | 抗凝血多肽和细胞黏附多肽共修饰的小口径人工血管及制备方法 |
RU2709621C1 (ru) * | 2019-05-06 | 2019-12-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ЦИТОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК | Способ получения биорезорбируемого сосудистого протеза малого диаметра |
RU2707964C1 (ru) * | 2019-05-15 | 2019-12-03 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" (НИИ КПССЗ) | Функционально активная биодеградируемая сосудистая заплата для артериальной реконструкции |
RU2805590C1 (ru) * | 2023-04-20 | 2023-10-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Тканевая инженерия и графты" (ТИиГрафты) | Способ изготовления протезов кровеносных сосудов малого диаметра путем электроспиннинга и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jana | Endothelialization of cardiovascular devices | |
AU2018271341B2 (en) | Anti-thrombogenic grafts | |
Zhu et al. | Covalent grafting of PEG and heparin improves biological performance of electrospun vascular grafts for carotid artery replacement | |
Andrée et al. | Small intestinal submucosa segments as matrix for tissue engineering | |
US8663675B2 (en) | Injectable matrix having a polymer and a stem cell niche composed of cup-shaped nanoparticles containing growth factors or physiological agents for organ reconstruction | |
CN108138134A (zh) | 人工组织前体及制备其的方法 | |
Gonzalez de Torre et al. | Elastin-based materials: promising candidates for cardiac tissue regeneration | |
Zhang et al. | Application of hydrogels in heart valve tissue engineering | |
RU2675269C1 (ru) | Способ изготовления биодеградируемых сосудистых графтов малого диаметра с модифицированной поверхностью | |
Shtilʹman | Polymeric biomaterials | |
Williams et al. | Regenerative medicine approaches for tissue engineered heart valves | |
Mahara et al. | Small-diameter synthetic vascular graft immobilized with the REDV peptide reduces early-stage fibrin clot deposition and results in graft patency in rats | |
Conconi et al. | Evaluation of vascular grafts based on polyvinyl alcohol cryogels | |
RU2702239C1 (ru) | Технология изготовления функционально активных биодеградируемых сосудистых протезов малого диаметра с лекарственным покрытием | |
Wang et al. | Fabrication and performance evaluation of PLCL-hCOLIII small-diameter vascular grafts crosslinked with procyanidins | |
CZ2017427A3 (cs) | Kompozitní cévní náhrada a způsob její výroby | |
Bai et al. | Vascular Patches: Past and Future, Problems, and Solutions | |
US20200139010A1 (en) | Gradient Coatings of Biopeptides That Promote Endothelial Cells Selective Adhesion and Directional Migration and Methods of Using the Same | |
Chandy | Tissue repair with natural extracellular matrix (ECM) scaffolds | |
Vindigni et al. | New developments in tissue engineering of microvascular prostheses | |
RU2707964C1 (ru) | Функционально активная биодеградируемая сосудистая заплата для артериальной реконструкции | |
Shchotkina et al. | Different type of matrix for cardiac implants: biomedical and bioengineering aspects | |
Sameti | Improving long-term vascular graft viability using peritoneal pre-implantation and epsin-mimetic peptides | |
Wimberley | Evaluation of cellular interactions with functionalized scaffolds for cardiovascular tissue engineering | |
Frazão | The Decellularized Human Chorion Membrane as a New Biomaterial: Characterization and Applications |