Authors: A.Yu. Kolesnikov | Е. С. Прокудина | Е. А. Сенокосова | A.A. Arnt | Л. В. Антонова | А. В. Миронов | E. O. Krivkina | N. А. Kochergin
Source: Clinical and Experimental Surgery Petrovsky journal (article, 2023-01-01)
Field: Materials Science — Biomaterials

Results of long-term patency and lifetime visualization of vascular patches from silk fibroin ■ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Актуальность.Сосудистые заплаты, применяемые при реконструктивных операциях, неоптимальны из-за различия в комплаентности материала и тканей стенки артерии.Основные недостатки: тромбозы, аневризмы и рестенозы в зоне анастомоза.Актуальна проблема оценки их функционирования и эндотелизации на разных сроках имплантации.Одним из методов решения данной проблемы является оптическая когерентная томография (ОКТ).Цель -оценить результаты долгосрочной проходимости и прижизненной визуализации сосудов с заплатами из фиброина шелка (ФШ), а также обосновать возможность применения ОКТ для оценки функционирования и эндотелизации сосудистых заплат в эксперименте на крупных лабораторных животных.Материал и методы.Сосудистые заплаты из ФШ изготавливали методом электроспиннинга.Для сравнения использовали лоскуты из бычьего ксеноперикарда (КП).Заплаты (n=4) имплантировали в стенку сонных артерий овец сроком на 2 и 6 мес.Проходимость сосудов с заплатами оценивали с помощью ультразвукового исследования (УЗИ).Функционирование и эндотелизацию сосудистых заплат в сонной артерии исследовали с помощью ОКТ.После эксплантации сосудистые заплаты изучали с помощью гистологических методов исследования.Результаты.По данным УЗИ сосуды с заплатами на сроке 2 и 6 мес были проходимы, гематом и аневризм не выявлено.По данным ОКТ через 2 мес имплантации в проекции заплаты из ФШ наблюдалась гиперплазия неоинтимы (средняя толщина 370 мкм); на внутренней поверхности заплаты из КП неоинтима была выражена в зоне анастомоза с толщиной 230 мкм.Через 6 мес имплантации обнаружена гиперплазия неоинтимы сонной артерии с заплатой из ФШ (средняя толщина неоинтимы 350 мкм).На внутренней поверхности заплаты из КП также выявлена гиперплазия неоинтимы (средняя толщина 265 мкм).Гистологическое исследование подтвердило результаты, полученные методом ОКТ.Через 2 мес после имплантации была выявлена равномерная гиперплазия неоинтимы заплаты из ФШ (толщина неоинтимы от 48 до 122 мкм).Гиперплазия неоинтимы в проекции заплаты из КП обнаружена только в зонах анастомозов.Спустя 6 мес имплантации на заплате из ФШ наблюдалась выраженная гиперплазия неоинтимы (толщина слоя до 835 мкм).На заплате из КП через 6 мес имплантации гиперплазия неоинтимы невыраженная (в среднем 156 мкм).Заключение.Сосудистые заплаты из ФШ продемонстрировали стабильность на протяжении 6 мес имплантации в стенку сонной артерии овец, не нарушали проходимость, не вызывали аневризм сосудов, однако способствовали гиперплазии неоинтимы, без признаков кальцификации и острого воспаления в зоне имплантации, что подтвердилось данными ОКТ и гистологическим исследованием.Наряду с этим ОКТ является эффективным методом in vivo оценки функционирования и эндотелизации сосудистых протезов в эксперименте.Финансирование.Работа выполнена при поддержке комплексной программы фундаментальных научных исследований РАН в рамках фундаментальной темы НИИ КПССЗ № 0419-2022-0003 «Разработка новых изделий медицинского назначения для сердечно-сосудистой хирургии.Переход к персонализированной медицине и высокотехнологичному здравоохранению.Создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта» при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках национального проекта «Наука и университеты» Fibroin ; SILK ; Term (time) ; Visualization ; Materials science ; Composite material ; Engineering ; Physics ; Mechanical engineering Silk-based biomaterials and applications ; Electrospun Nanofibers in Biomedical Applications ; Protease and Inhibitor Mechanisms