Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Mедицинские науки \ Патология. Клиническая медицина \ Кожа. Наружные покровы тела. Дерматология. Кожные болезни

Выживаемость изолированных кожных эксплантатов при дистанционном взаимодействии со слоистыми периодическими структурами

Выживаемость изолированных кожных эксплантатов при дистанционном взаимодействии со слоистыми периодическими структурами

Автор: Никитюк Игорь Евгеньевич, Афоничев Константин Александрович, Никитин Максим Сергеевич, Петраш Владимир Валентинович, Кубасов Виталий Анатольевич

Журнал: Гений ортопедии @geniy-ortopedii

Рубрика: Оригинальные статьи

Статья в выпуске: 2 т.27, 2021 года.

Бесплатный доступ

Актуальность. В современной реконструктивной хирургии не утратил значение метод пластики полнослойными кожными трансплантатами. Цель. Исследование в эксперименте возможности длительного сохранения жизнеспособности кожных эксплантатов в условиях полного нарушения трофики при дистанционном взаимодействии со структурами, имеющими слоистое периодическое строение. Материалы и методы. У кроликов из области спины иссекали полнослойные участки кожи, которые рассекали на фрагменты - эксплантаты размером 1,0 × 1,0 см. Все образцы (n = 81) разделили на три группы и термостатировали 2-е суток при 37 °С на различных расстояниях от металлического материала (алюминий), представленного в формах: I серия - пакет из 20 слоёв гладкой фольги, образующий слоистую периодическую структуру (СПС), II серия - спрессованная «смятая» фольга с хаотичным расположением слоёв, III серия - цельная пластина. После термостатирования гистологическим методом оценивали жизнеспособность эксплантатов во всех сериях наблюдений соответственно представленным формам металлического материала (ФММ). Результаты. Наиболее высокая выживаемость была выявлена у эксплантатов в опытах I серии, которые взаимодействовали с СПС, состоящей из чередующихся слоев фольги. Предполагается волновая природа такого дистанционного взаимодействия, в результате которого замедлились дистрофические и некротические процессы в кожных образцах. Менее жизнеспособными оказались эксплантаты в III серии опытов. В опытах II серии витальность кожных образцов была резко снижена вследствие быстрого прогрессирования некротических процессов в их тканях. Заключение. При дистанционном взаимодействии слоистых периодических структур и кожных эксплантатов наблюдается длительное сохранение их жизнеспособности в условиях отсутствия трофики. Результаты исследования перспективны для разработки нового типа раневых покрытий, способствующих улучшению приживаемости пересаженных полнослойных кожных трансплантатов при лечении глубоких дефектов кожных покровов.

Еще

Глубокие ожоговые раны, полнослойные кожные эксплантаты, эпидермис, слоистые периодические структуры, фотонные кристаллы

Короткий адрес: https://sciup.org/142230178

IDR: 142230178   |   УДК: 616.5-001.17-089.844   |   DOI: 10.18019/1028-4427-2021-27-2-254-259

Survival of isolated skin explants in remote interaction with stratiform periodic structures

Full-thickness skin grafts are used in reconstructive surgeries. Objectives Experimental study of the possibility of long-term preservation of viable skin grafts in severely impaired trophics at remote interaction with entities having stratiform periodic structure. Material and methods Full-thickness skin was excised from the rabbits' backside and dissected into explants sized 1.0 × 1.0 cm. The samples (n = 81) were divided into three groups and thermostated for 2 days at 37 °C at a various distance from the metal (aluminum) presented as a 20-layer package of smooth foil forming a stratiform periodic structure (SPS) (series I), chaotic layers of squeezed foil (series II) and a single-piece sheet (series III). Histological analysis was performed for the three series to evaluate the explants' viability after the thermostating. Results The highest survival estimates were seen in experimental explants of series I that interacted with the SPS of stratified foil layers. The wave nature of such remote interaction was suggested with delayed dystrophic and necrotic processes developing in the skin samples. Experimental samples of series III appeared to be less viable. The explant vitality in series II was sharply reduced due to rapidly spreading necrosis. Conclusion Skin explants were shown to retain viability for a longer time when interacting remotely with stratiform periodic structures in the absent trophics. These promising results can be practical for the development of wound dressings to improve survival of full-thickness skin transplantation in reconstruction of deep skin defects.

Еще

Список литературы Выживаемость изолированных кожных эксплантатов при дистанционном взаимодействии со слоистыми периодическими структурами

  • Hein W. Der heutige Stand der örtlichen Verbrennungsbehandlung // Der Chirurg. 1957. Vol. 28, No 3. P. 127-135.
  • Арьев Т.Я. Термические поражения. Л. : Медицина, Ленинградское отд-ние, 1966. 704 с.
  • Экспериментальное применение раневых покрытий со свойствами фотонных кристаллов для восстановления глубоких дефектов кожных покровов / И.Е. Никитюк, В.А. Кубасов, В.В. Петраш, К.А. Афоничев // Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2016. Т. 4, № 3. С. 63-70.
  • Richardson J.J., Björnmalm M., Caruso F. Multilayer assembly. Technology-driven layer-by-layer assembly of nanofilms // Science. 2015. Vol. 348, No 6233. P. aaa2491. DOI: 10.1126/science.aaa2491
  • Shukla A., Almeida B. Advances in cellular and tissue engineering using layer-by-layer assembly // Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2014. Vol. 6, No 5. P. 411-421. DOI: 10.1002/wnan.1269
  • Layer-by-layer assembly for biomedical applications in the last decade / P. Gentile, I. Carmagnola, T. Nardo, V. Chiono // Nanotechnology. 2015. Vol. 26, No 42. P. 422001. DOI: 10.1088/0957-4484/26/42/422001
  • Jan E., Kotov N.A. Successful differentiation of mouse neural stem cells on layer-by-layer assembled single-walled carbon nanotube composite // Nano Lett. 2007. Vol. 7, No 5. P. 1123-1128. DOI: 10.1021/nl0620132
  • Zhang J., Fu Y., Mo A. Multilayered titanium carbide MXene film for guided bone regeneration // Int. J. Nanomedicine. 2019. Vol. 14. P. 1009110103. DOI: 10.2147/JN.S227830
  • Future prospects for scaffolding methods and biomaterials in skin tissue engineering: A review / A.A. Chaudhari, K. Vig, D.R. Baganizi, R. Sahu, S. Dixit, V. Dennis, S.R. Singh, S.R. Pillai // Int. I. Mol. Sci. 2016. Vol. 17, No 12. P. 1974. DOI: 10.3390/ijms17121974
  • Tsuchida K., Iwasa T., Kobayashi M. Imaging of ultra-weak photon emission for evaluating the oxidative stress of human skin // J. Photochem. Photobiol. B. 2019. Vol. 198. P. 111562. DOI: 10.1016/j.jphotbiool.2019.111562
  • Calcerrada M., Garcia-Ruiz C. Human ultra-weak photon emission: key analytical aspects, results and future trends - a review // Crit. Rev. Anal. Chem. 2019. Vol. 49, No 4. P. 368-381. DOI: 10.1080/10408347.2018.1534199
  • Ou-Yang H. The application of ultra-weak photon emission in dermatology // J. Photochem. Photobiol. B. 2014. Vol. 139. P. 63-70. DOI: 10.1016/j. jphotobiol.2013.10.003
  • Laager F. Light based cellular interactions: hypotheses and perspectives // Front. Phys. 2015. Vol. 3. Article 55. DOI: 10.3389/fphy.2015.00055
  • Short-time fractal analysis of biological autoluminescence / M. Dlask, J. Kukal, M. Poplova, P. Sovka, M. Cifra // PLoS One. 2019. Vol. 14, No 7. P. e0214427. DOI: 10.1371/journal.pone.0214427
  • Levin M., Martyniuk C.J. The bioelectric code: An ancient computational medium for dynamic control of growth and form // Biosystems. 2018. Vol. 164. P. 76-93. DOI: 10.1016/j.biosystems.2017.08.009
  • Петраш В.В., Никитюк И.Е. Использование эффектов фотонно-волновых взаимодействий биосистем с веществом в продлении жизнеспособности изолированных кожных лоскутов // Вестник Санкт-Петербургской гос. мед. акад. им. И.И. Мечникова. 2007. Т. 8, № 1. С. 118-121.
  • Magnetization-induced second- and third harmonic generation in magnetophotonic crystals / O.A. Aktsipetrov, T.V. Dolgova, A.A. Fedyanin, T.V. Murzina, M. Inoue, K. Nishimura, H. Uchida // J. Optical Soc. Am. 2005. Vol. 22, No 1. P. 176-186. DOI: 10.1364/JOSAB.22.000176
  • Биологические структуры как фотонные объекты / А.В. Ильинский, Ф. Сильва-Андраде, Е.Б. Шадрин, В.О. Самойлов, А.Л. Орбели // Биофизика. 2006. Т. 51, № 4. С. 743-748.
  • Эпидермис - слоисто-периодическая биоструктура со свойствами фотонных кристаллов / В.А. Кубасов, И.Е. Никитюк, В.В. Петраш, Б.М. Ворошилов (Штрупп). М. : Эдитус, 2019. 236 с. DOI: 10.18720/SPBPU/2/z19-2
  • Flexible and conductive MXene films and nanocomposites with high capacitance / Z. Ling, C.E. Ren, M.Q. Zhao, J. Yang, J.M. Giammarco, J. Qiu, M.W. Barsoum, Y. Gogotsi // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2014. Vol. 111, No 47. P. 16676-16681. DOI: 10.1073/pnas.1414215111
  • Anasori B., Lukatskaya M., Gogotsi Y. 2D metal carbides and nitrides (MXenes) for energy storage // Nat. Rev. Mater. 2017. Vol. 2. P. 16098. DOI: 10.1038/natrevmats.2016.98
  • Conductive two-dimensional titanium carbide 'clay' with high volumetric capacitance / M. Ghidiu, M.R. Lukatskaya, M.Q. Zhao, Y. Gogotsi, M.W. Barsoum // Nature. 2014. Vol. 516, No 7529. P. 78-81. DOI: 10.1038/ nature13970
  • Zhang S., Xing M., Li B. Biomimetic layer-by-layer self-assembly of nanofilms, nanocoatings, and 3D scaffolds for tissue engineering // Int. J. Mol. Sci. 2018. Vol. 19, No 6. P. 1641. DOI: 10.3390/ijms19061641
  • Матричный гистогенез биологических тканей при их регенерации на имплантатах со слоистой периодической структурой / И.Е. Никитюк, В.В. Петраш, В.А. Кубасов, Н.Г. Захарова, Л.В. Ильина // Фундаментальные исследования. 2012. № 7-2. С. 372-376.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp