.png "Издательство «Логос Пресс»")
Н.Ю. Анисимова1, 2, доктор биологических наук, профессор НИТУ «МИСИС», научно-образовательная лаборатория тканевой инженерии и регенеративной медицины; ведущий научный сотрудник лаборатории клеточного иммунитета ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина» Минздрава России;
Е.А. Корнюшенков3, кандидат биологических наук, главный врач ветеринарного онкологического научного центра «Биоконтроль»;
Д.В. Гаранин3, кандидат биологических наук, ведущий хирург ветеринарного онкологического научного центра «Биоконтроль»;
Л.В. Голуб3, кандидат биологических наук, ведущий хирург ветеринарного онкологического научного центра «Биоконтроль»;
А.Г. Попандопуло4, доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией клеточно-тканевого культивирования;
В.В. Турчин4, биолог лаборатории клеточно-тканевого культивирования;
П.М. Качалина1, магистр;
П.А. Ковалева1, инженер научного проекта, научно-образовательная лаборатория тканевой инженерии и регенеративной медицины;
А.И. Черемных1, ведущий инженер научного проекта, научно-образовательная лаборатория тканевой инженерии и регенеративной медицины;
В.А. Львов1, кандидат физико-математических наук, инженер научного проекта 1 категории, научно-образовательная лаборатория тканевой инженерии и регенеративной медицины;
М.В. Киселевский1, 2, доктор медицинских наук, профессор, научно-образовательная лаборатория тканевой инженерии и регенеративной медицины; заведующий лабораторией клеточного иммунитета ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина» Минздрава России.
1 Национальный исследовательский технологический университет МИСИС (119049, РФ, Москва, Ленинский пр-кт, д. 4, стр. 1).
2 ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н.Н. Блохина» Минздрава России (115522, РФ, Москва, Каширское шоссе, д. 24).
3 Ветеринарный онкологический научный центр «Биоконтроль» (115522, РФ, Москва, Каширское шоссе, д. 24, стр. 10).
4 ФГБУ «Институт неотложной и восстановительной хирургии имени В.К. Гусака» Минздрава России (283045, РФ, Донецк, Ленинский пр-т, д. 47).
Разработка эффективных сложноконфигурированных конструкций для проведения артродеза суставов остается актуальной задачей современной медицины. Для создания такой конструкции предложено использовать биорезорбируемые композитные материалы с эффектом памяти формы на основе полилактида с гидроксиапатитом или диоксидом кремния. Было показано, что в отличие от чистого полилактида, такие материалы обладают улучшенными механическими свойствами, приближенными к характеристикам костной ткани. Они отвечают требованиям биосовместимости, стимулируют адгезию мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток и их дифференцировку в остеогенном направлении in vitro. Описанные композитные материалы на основе полилактида перспективны для изготовления индивидуализированных и стандартизированных конструкций для артродеза методом 3D-печати. Ожидается, что эффект памяти формы материалов упростит установку конструкции, что в сочетании с ускоренной фиксацией в области дефекта обеспечит эффективность артродеза и восстановление опороспособности конечности.
Ключевые слова: биоинженерная конструкция, полилактид, артродез, эффект памяти формы, адгезия клеток
Applied aspects of development of shape-memory implants for arthrodesis
N.Yu. Anisimova1, 2, Grand PhD in Biol. Sc., professor of NUST MISIS, Scientific and educational laboratory of tissue engineering and regenerative medicine; Leading researcher of the Laboratory of Cellular Immunity of the FSBI «N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology»:
E.A. Kornyushenkov3, Ph.D. in Biol. Sc., Chief Physician of the Veterinary Oncology Research Center «Biocontrol»;
D.V. Garanin3, Ph.D. in Biol. Sc., Leading Surgion of the Veterinary Oncology Research Center «Biocontrol»;
L.V. Golub3, Ph.D. in Biol. Sc., Leading Surgion of the Veterinary Oncology Research Center «Biocontrol»;
A.G. Popandopulo4, M.D. (Grand PhD in Med. Sc.), Professor, Head of the Laboratory of Cell and Tissue Cultivation;
V.V. Turchin4, Biologist of the Laboratory of Cell and Tissue Cultivation;
P.M. Kachalina1, Master’s degree from NUST MISIS;
P.A. Kovaleva1, scientific project engineer, Scientific and educational laboratory of tissue engineering and regenerative medicine;
A.I. Cheremnykh1, the leading engineer of the scientific project, Scientific and educational laboratory of tissue engineering and regenerative medicine;
V.A. Lvov1, PhD in Phys-math. Sc., scientific project engineer of the 1st category, Scientific and educational laboratory of tissue engineering and regenerative medicine;
M.V. Kiselevskiy1,2, M.D. (Grand PhD in Med. Sc.), professor, Scientific and educational laboratory of tissue engineering and regenerative medicine; Head of the Laboratory of Cellular Immunity of the FSBI «N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology».
1 The National University of Science and Technology MISiS (NUST MISiS) (build. 1, h. 4, Leninskij pr-kt, Moscow, RF, 119049).
2 FSBI “N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology” of the Ministry of Health of the Russian Federation (h. 24, Kashirskoe shosse, Moscow, RF, 115522).
3 Veterinary Oncology Research Center «Biocontrol» (h. 24, build. 10, Kashirskoe shosse, Moscow, RF, 115522).
4 FSBI «V.K. Gusak Institute of emergency and reconstructive surgery» of the Ministry of Health of the Russian Federation (h. 47, Leninskiy pr-t, Donetsk, RF, 283045).
Development of effective structures for joint arthrodesis remains an urgent task of modern medicine. To create such a structure, it is proposed to use bioresorbable composite materials based on polylactide with hydroxyapatite or silicon dioxide with a shape-memory effect. It was shown that such materials, in contrast to pure polylactide, have improved mechanical properties close to the characteristics of bone tissue. They are biocompatible, stimulate the adhesion of multipotent mesenchymal stromal cells and osteogenic differentiation in vitro. The composite materials based on polylactide are promising for the manufacture of customized and standardized constructs for arthrodesis using 3D-printing. It is expected that the shape-memory effect of the materials will simplify the installation of the construct, accelerate its fixation in bone defect ensuring the effectiveness of arthrodesis and recovery of the load-bearing capacity of the limb.
Key words: bioengineering design, polylactide, arthrodesis, shape memory effect, cell adhesion
