Preview

Вестник травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова

Расширенный поиск

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

https://doi.org/10.32414/0869-8678-2015-4-52-59

Полный текст:

Аннотация

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

Об авторах

В. Е. Мамонов
ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ
Россия


А. Г. Чемис
ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ
Россия


В. С. Комлев
ФГБУН «Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова» РАН, Москва, РФ
Россия


А. Л. Берковский
ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ
Россия


Е. М. Голубев
ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ
Россия


Н. В. Проскурина
ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ
Россия


Н. В. Сац
ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ
Россия


Н. И. Дризе
ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, Москва, РФ
Россия


Список литературы

1. Goshima K., Nakase J., Xu Q., Matsumoto K., Tsuchiya H. Repair of segmental bone defects in rabbit tibia promoted by a complex of b-tricalcium phosphate and hepatocyte growth factor. J. Orthop. Sci. 2012; 17: 639-48.

2. Mastrogiacomo M., Muraglia A., Komlev V., Peyrin F., Rustichelli F., Crovace A., Cancedda R. Tissue engineering of bone: search for a better scaffold. Orthod. Craniofacial. Res. 2005; 8: 277-84.

3. Scott M.A., Levi B., Askarinam A., Nguyen A., Rackohn T., Ting K. et al. Brief review of models of ectopic bone formation. Stem Cells Dev. 2012; 21 (5): 655-67.

4. Hench L.L., Polak J.M. Third-generation biomedical materials. Science. 2002; 295 (5557): 1014-7.

5. Jiang B., Akar B., Waller T.M., Larson J.C., Appel A.A., Brey E.M. Design of a composite biomaterial system for tissue engineering applications. Acta Biomater. 2014; 10 (3): 1177-86.

6. Shao X., Goh J.C., Hutmacher D.W., Lee E.H., Zigang G. Repair of large articular osteochondral defects using hybrid scaffolds and bone marrow-derived mesenchymal stem cells in a rabbit model. Tissue Engineering. 2006; 12 (6): 1539-51.

7. Wu H., Kang N., Wang Q., Dong P., Lv X., Cao Y., Xiao R. The dose-effect relationship between the seeding quantity of human marrow mesenchymal stem cells and in vivo tissue engineered bone yield. Cell Transplant. 2015; 24 (10): 1957-68. doi: 10.3727/096368914X685393.

8. Breidenbach A.P., Dyment N.A., Lu Y., Rao M., Shearn J. T., Rowe D.W. et al. Fibrin gels exhibit improved biological, structural, and mechanical properties compared with collagen gels in cell-based tendon tissue-engineered constructs. Tissue Eng. Part A. 2015; 21 (3-4): 438-450.

9. Carmagnola D., Berglundh T., Lindhe J. The effect of a fibrin glue on the integration of Bio-OssA with bone tissue. An experimental study in labrador dogs. J. Clin. Periodontol. 2002; 29: 377-83.

10. Weinand C., Pomerantseva I., Neville C.M., Gupta R., Weinberg E., Madisch I. et al. Hydrogel-beta-TCP scaffolds and stem cells for tissue engineering bone. Bone. 2006; 38 (4): 555-63.

11. Dorozhkin S.V. Bioceramics of calcium orthophosphates. Biomaterials. 2010; 31 (7): 1465-85.

12. Horowitz R.A., Mazor Z., Foitzik C. Beta-tricalcium phosphate as bone substitute material: properties and clinical applications. Titanium. 2009; 1 (2): 1-11.

13. Meidler R., Raver-Shapira N., Bar L., Belyaev O., Nur I. Method for removing a lytic enzyme from a heterogeneous mixture. WO 2013001524 A1; 2011.

14. Aizawa P., Winge S., Karlsson G. Large-scale preparation of thrombin from human plasma. Thromb. Res. 2008; 122 (4): 560-7.

15. Jorquera N.J.I., Ristol D.P., Fernandez R.J., Brava C.I., Lopez G.R. Stable thrombin composition. EP 1649867 A1; 2004.

16. Hanada S., Honda Y., Morisada Y., Miyake S., Matsumoto I. Process for producing thrombin. US 5945103 A; 1994.

17. Barradas A.M.C., Yuan H., van Blitterswijk C.A., Habibovic P. Osteoinductive biomaterials: current knowledge of properties, experimental models and biological mechanisms. Eur. Cells Mater. 2011; 21: 407-49.

18. Song G., Habibovic P., Bao C., Hua J., van Blitterswijk C.A., Yuan H. et al. The homing of bone marrow MSCs to non-osseous sites for ectopic bone formation induced by osteoinductive calcium phosphate. Biomaterials. 2013; 34 (2013): 2167-76.


Для цитирования:


Мамонов В.Е., Чемис А.Г., Комлев В.С., Берковский А.Л., Голубев Е.М., Проскурина Н.В., Сац Н.В., Дризе Н.И. Биологические характеристики костезамещающей тканеинженерной конструкции на основе кальцийфосфатной керамики, аутологичных мезенхимных стромальных клеток и фибринового гидрогеля. Вестник травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова. 2015;(4):52-59. https://doi.org/10.32414/0869-8678-2015-4-52-59

For citation:


Mamonov V.E., Chemis A.G., Komlev V.S., Berkovskiy A.L., Golubev E.M., Proskurina N.V., Sats N.V., Drize N.I. Biologic Characteristics of Bone Substituting Tissue Engineering Construction Based on Calcium Phosphate Ceramics, Autologous Mesenchymal Stromal Cells and Fibrin Hydrogel. N.N. Priorov Journal of Traumatology and Orthopedics. 2015;(4):52-59. (In Russ.) https://doi.org/10.32414/0869-8678-2015-4-52-59



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-8678 (Print)
ISSN 2658-6738 (Online)