Аннотация
Цель исследования – поиск методов дополнительной обработки соединительнотканных структур аллографтов перед лиофилизацией, снижающих повреждающее действие самого высушивания, а также позволяющих провести одновременную стерилизацию трансплантата.
Материал и методы. Материалом служили образцы аллографтов (3 шт.), прошедшие стандартную девитализацию с помощью дигитонина и ЭДТА. После девитализации и «стерилизации»
в растворе антибиотиков в течение суток по стандартной схеме часть ткани аллографтов использовалась в качестве контрольного образца, а другая часть подвергалась градиентной обработке в растворе сахарозы в концентрации 20% (4 ч), затем 40% (4 ч) и 80% (еще 1 сут) при равномерном перемешивании со скоростью 60 об/мин и подогреве до 35 °С. После обработки аллографты помещали в морозильную камеру и замораживали до –40 °С со скоростью 1 °С/мин, после чего помещали в охлажденную камеру лиофильной сушки Labconco, где создавалось разряжение около 15 мбар. Процедура сушки занимала около 8 ч, после чего часть аллографта использовали для бактериологического контроля стерильности, а другую часть – для гистологического анализа.
Результаты. При бактериологическом контроле в процессе инкубации в аэробных и анаэробных условиях роста микроорганизмов не выявлено. Гистологическое исследование показало, что предварительная обработка сахарозой с последующей лиофилизацией приводит к дегидратации
коллагенового матрикса стенки аорты. При сравнении с результатами криосохранения отмечается менее агрессивное воздействие нового способа лиофилизации на структуру стенки аорты.
Створка аортального клапана при этом оставалась интактной. При сравнении с контрольными образцами, не подвергавшимися лиофилизации или криосохранению, отмечено более высокое качество матрикса при лиофилизации после градиентной обработки сахарозой, чем при традиционном криосохранении.
Заключение. Таким образом, предварительная дегидратация в концентрированных растворах сахарозы соединительнотканного матрикса перед лиофилизацией способствует лучшему сохранению структуры ткани, чем без применения этого метода.
Литература
- Кристостурян Р.О., Карнаухов Н.Ф. Клинический опыт трансплантации аллогенных лиофилизированных тканей. В кн.: Трансплантация органов и тканей: материалы V Всесоюзной научной конференции по пересадке органов и тканей. Горький; 1970: 204–5.
- Демичев Н.П. Биологические проблемы гомотрансплантации лиофилизированных сухожилий. В кн.: Трансплантация органов и тканей: материалы V Всесоюзной научной конференции по пересадке органов и тканей. Горький; 1970: 205–6.
- Подопригора Р.Н. Методы консервации донорского материала. Новые технологии микрохирургии глаза. 2004; 38: 100–3.
- Хавандеев М.Л., Лищук А.Н., Колтунов А.Н., Карпенко И.Г., Иванов Д.В. Современные возможности биопротезирования клапанов сердца (обзор литературы). Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2020; 2: 22–31. DOI: 10.24411/2075-4094-2020-16628
- Шангина О.Р., Хасанов Р.А., Булгакова Л.А. Закономерности изменений структуры лиофилизированных соединительнотканных аллотрансплантатов. Вестник Оренбургского государственного университета. 2013; 4 (153): 299–302.
- Flosdorf E.W. Freeze-drying: drying by sublimаtion. Reinhold Pub. Corp.; 1949: 280. DOI: 10.1097/ 00010694-195107000-00009
- Trouillet J.L., Fagon J.Y., Domart Y., Josiane J.Ch., Gibert P.Cl. Use of granulated sugar in treatment of open mediastinitis after cardiac surgery. Lancet. 1985; 326 (Issue 8448): 180–4. DOI: 10.1016/S0140-6736(85) 91498-9
- Савельев В.И., Корнилов Н.В. Актуальные проблемы трансплантации тканей. СПб.: МОРСАРАВ; 2001.
- Акатов В.С., Муратов Р.М., Рындина Н.И., Соловьев В.В., Бритиков Д.В. Способ обработки трансплантатов для сердечно-сосудистой хирургии. Патент РФ № 2291675. Бюллетень. 2007: 2.
- Шангина О.Р., Хасанов Р.А., Булгакова Л.А., Мусина Л.А. Сравнительная характеристика фиброархитектоники и прочностных свойств лиофилизированных аллотрансплантатов с различным типом волокнистого остова. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2015; 1: 12–7.
- Vásquez-Rivera A., Oldenhof H., Dipresa D., Goecke T., Kouvaka A., Will F. et al. Use of sucrose to diminish pore formation in freeze-dried heart valves. Nat. Sc. Rep. 2018; 8: 12982. DOI: 10.1038/s41598-018-31388-4
- Olmos-Zún ~ iga J.R., Jasso-Victoria R., Díaz-Martínez N.E., Gaxiola-Gaxiola M.O., Sotres-Vega A., HerasRomero Y. et al. Lyophilized allografts without pre-treatment with glutaraldehyde are more suitable than cryopreserved allografts for pulmonary artery reconstruction. Braz. J. Med. Biol. Res. 2016; 49 (2): e5001. DOI: 10.1590/1414-431X20155001
- Polak R., Pitombo R.N. Care during freeze-drying of bovine pericardium tissue to be used as a biomaterial: a comparative study. Cryobiology. 2011; 63: 61–6. DOI: 10.1016/j.cryobiol.2011.05.001
- Rassoli A., Li Y., Bao X., Kawecki F., Zhao X., Chappard D. et al. Donkey pericardium as a select sourcing to manufacture percutaneous heart valves: Decellularization has not yet demonstrated any clear cut advantageto glutaraldehyde treatment. Med. Novel. Technol. Devices. 2020; 4: 100029. DOI: 10.1016/j.medntd. 2020.100029
- Дземешкевич С.Л., Стивенсон Л.У., Алекси-Месхишвили В.В. Болезни аортального клапана. Функция, диагностика, лечение. М.: Геотар-Мед, 2004.
- Everaerts F.J.L. A novel approach in cross-linking of bioprosthetic heart valves. 2007. In: Thesis of University of Twente, Enschede, The Netherlands. http://purl.utwente.nl/publications/58023
- Chavan U.D. Osmotic dehydration process for preservation of fruits and vegetables. J. Food Res. 2012; 1 (2): 202–9. DOI:10.5539/jfr.v1n2p202 18. Santacruz-Vázquez C., Santacruz-Vázquez V., Jaramillo Flores M.E., Chanona-Pérez J., Welti-Chanes J. et al. Application of osmotic dehydration processes to produce apple slices enriched with β-carotene. Drying Technol. 2008; 26 (10): 1265–71.
Об авторах
- Бритиков Дмитрий Вячеславович, доктор мед. наук, заведующий группы по экспериментальной разработке биологических материалов, ORCID
- Бакулева Наталия Петровна, канд. хим. наук, заведующая научно-производственной лабораторией биологических протезов и материалов, ORCID
- Тевосов Давид Рафаэлович, мл. науч. сотр., врач-патологоанатом, ORCID
- Бокерия Лео Антонович, академик РАН и РАМН, президент, ORCID
