Оценка применения полидиметилсилоксана низкой вязкости для криоконсервации и радиационной стерилизации сосудистых аллографтов человека
Автор: Лаук-дубицкий С.Е., Астрелина Т.А., Брумберг В.А., Федюнин А.А., Камышников О.Ю., Вострухин С.В., Гордеев А.В., Паклина О.В., Кобзева И.В., Никитина В.А., Сучкова Ю.Б., Усупжанова Д.Ю., Брунчуков В.А., Карасева Т.В., Бушманов А.Ю., Самойлов А.С.
Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj
Рубрика: Радиационная медицина
Статья в выпуске: 4 т.12, 2016 года.
Бесплатный доступ
Цель: изучение потенциальных протекторных свойств полидиметилсилоксана низкой вязкости при криоконсервации и радиационной стерилизации сосудистых аллографтов человека маргинального происхождения для тканевой инженерии. Материал и методы. Проведена серия опытов, изучающих эндоцеллюлярные протекторные свойства полидиметилсилоксана (далее — ПДМС) при криоконсервации суспензии мезенхимальных стволовых клеток, с контролем и использованием рутинного протокола с 10% ДМСО; экзоцеллюлярные протекторные свойства ПДМС с циклической криоконсервацией сегментов одного сосуда — бедренной артерии человека; протекторные свойства ПДМС во время радиационной стерилизации трех криоконсервированных сегментов бедренной артерии маргинального происхождения длинной до 3 см по сравнению с группой контроля, для которой применялся модифицированный метод консервации кожных лоскутов в глицерине для последующей стерилизации. Использовались методы оценки динамической вязкости на экспериментальном измерительном стенде с предварительной проверкой его применимости, метод электронной сканирующей микроскопии, в т.ч. с лантаноидным окрашиванием клеток, а также гистологические исследования. Результаты. Опыты показали ярко выраженное экзоцеллюлярное протекторное действие ПДМС, подтвержденное электронной микроскопией и гистологическим исследованием, а также его опосредованное радиопротекторное действие, в частности из-за гляциофобности и более безопасной процедуры предварительной криоконсервации по тестам оценки динамической вязкости. Заключение. Использование ПДМС для криоконсервации и радиационной стерилизации показало свою целесообразность, однако требует дальнейшей модификации протоколов и дополнительных исследований.
Криоконсервация, радиационная стерилизация, тканевая инженерия
Короткий адрес: https://sciup.org/14918384
IDR: 14918384
Application evaluation of a polydimethylsiloxane low-viscosity for cryopreservation and radiation sterilization of human cadaveric vascular allografts
Aim: to investigate potential cryo- and radioprotective properties of a polydimethylsiloxane of low viscosity to provide safe and reliable cryopreservation and radiation sterilization of human cadaveric vascular allografts. Material and methods. A consecutive experimental set-up was carried out to establish polydimethylsiloxane (further — PDMS) protective endocellular properties. For this purpose a high-densitymesenchymal stem cells suspension was cryopreserved with 10% DMSO solution; PDMS exocellular protective properties were assessed by cyclic cryoconservation of ^femoral artery segments, while PDMS potential radioprotectiveproperties were assessed by gamma irradiation — induced sterilization of 3 cryopreserved femoral artery segments with gross length about 3cm, and for control grafts a slightly changed protocol with glycerin was used. In this study the dynamic viscosity of all cryopreserved vessels was analyzed with using specially designed experimental device, also electron scanning microscopy with lanthanide cells staining and routine hematoxylin — eosin cell staining were applied. Results. We have demonstrated a prominentexocellular protective effect of PDMS confirmed by a SEM and histological results, and also its mediated radioprotective effect, in particular because of its safer preliminary cryopreservation procedure. Conclusion. Use of PDMS for a cryopreservation and gamma sterilization showed its rationality, however requires further modification of protocols and additional researches.
Список литературы Оценка применения полидиметилсилоксана низкой вязкости для криоконсервации и радиационной стерилизации сосудистых аллографтов человека
- Шангина О.P. Морфологические основы радиационной устойчивости соединительнотканных трансплантатов: автореф. дис.... д-ра биол. наук. Саранск, 2007; 25 с.
- Шангина О.P. Влияние радиационной стерилизации на структуру биоматериалов Аллоплант: экспериментально-морфологическое исследование: автореф. дис.... канд. биол. наук. Уфа, 1999; 30 с.
- Li Z, Nambiar S, Zheng W, Yeow JTW. PDMS/single-walled carbon nanotube composite for proton radiation shielding in space applications. Materials Letters 2013; (108): 79-83
- Лаук-Дубицкий С.E., Астрелина T.A. и др. Новый метод комплексной криоконсервации и радиационной стерилизации сосудистых аллотрансплантатов человека для тканевой инженерии. Саратовский научно-медицинский журнал 2015; 11 (4): 624-632
- Mata A, Fleischman AJ, Roy S. Characterization of polydimethylsiloxane (PDMS) properties for biomedical micro/nanosystems. Biomed Microdevices 2005; 7 (4): 281-293
- Li H, LiX, LuoaC,etal. Icephobicityofpolydimethylsiloxane-b-poly (fluorinated acrylate). Thin Solid Films 2014; (573): 67-73
- Palsule AS, Clarson SJ, et al. Gamma Irradiation of Silicones. Organometallic Polymers 2008; (18): 207
- Новиков И.А., Суббот A.M., Федоров A.A. Суправитальное контрастирование лантаноидами для визуализации структуры биологических образцов на сканирующем электронном микроскопе. Гены и клетки 2015; (10) 2:90-96)
- Rooney Р, Eagle М, Hogg Р, Lomas R, et al. Sterilization of skin allograft with gamma irradiation. Burns, 2008; 34 p.