Ученые протестировали новый металлотрикотаж в закрытии ран у крыс
Биоинженерные конструкции позволяют заместить самые разнообразные дефекты тканей. Вне зависимости от материала-основы, они должны быть максимально близкими по своим свойствам к живым структурам, безопасными для организма и обладать достаточной прочностью. Особенно это критично для больших дефектов, например, при ранениях туловища, когда конструкция должна служить не просто гибким каркасом для новых тканей, но и безопасно удерживать внутренние органы в полости.
Ученые Томского государственного университета при поддержке мегагранта правительства РФ разработали новые материалы для закрытия различных дефектов мягких тканей — кожи, мышц, стенок кровеносных сосудов, сухожилий, связок, внутренних органов. Недавно ученые успешно провели доклинические испытания in vivo с участием лабораторных крыс — у них процессы регенерации начались уже через две недели.
«Для изготовления имплантатов использовалась тонкая проволока из никелида титана диаметром 60-90 микрометров, — говорит заведующая лабораторией сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ Екатерина Марченко. — Из нее на специальном оборудовании была связана конструкция с особым способом соединения петель — металлотрикотажная сетка. Имплантаты из металлотрикотажа могут закрывать дефекты мягких тканей после различных повреждений, деформаций, врожденных патологий, травм, например, полученных в ДТП или в результате огнестрельных ранений, колото-резаных ран».
В ходе доклинических испытаний, совместных с коллегами из Уральского государственного медицинского университета, биомеханические свойства мягких имплантатов тестировались на 40 крысах. Животным наносили торакоабдоминальные дефекты, то есть раны, нарушающие целостность диафрагмы, грудной и брюшной полостей, а затем закрывали их с помощью металлотрикотажной сетки. На 14, 30, 60 и 90 день ученые исследовали макроскопические структурные особенности в месте прикрепления имплантата к тканям и на участках контакта с подлежащими органами, оценивали воспалительный процесс. Наряду с этим проводилось гистологическое и электронно-микроскопическое исследование с оценкой особенностей проникновения новых тканей сквозь сетчатую структуру металлотрикотажа.
«В ходе роста животных и набора веса через 30 суток при гистологическом исследовании и электронной микроскопии отмечено, что шероховатая микропористая структура проволоки из TiNi, а также биомеханическое поведение двухслойного металлотрикотажа обеспечивают оптимальную интеграцию эндопротеза в тканях организма, формируя эластичный каркас, близкий к естественному, – рассказывает Екатерина Марченко. – Двухслойный металлотрикотаж из никелида титана показал очень хорошие результаты. В скором времени начнутся клинические испытания на базе отделения общей хирургии военно-медицинской академии в Санкт-Петербурге. Недавно им были переданы биоинтерфейсы, которые будут имплантированы пациентам с их добровольного согласия».