Костава В. Т., Бакулева Н. П., Лютова И. Г., Зеливянская М. В., Терещенкова И. А.
ФГБНУ НЦССХ им. А.Н. Бакулева;
Актуальность. Долговечность биопротезов клапанов сердца критически зависит от кальциноза биоткани и её устойчивости к патогенной микрофлоре. Перспективным подходом является создание на поверхности биоткани протезов прочных покрытий, способствующих предотвращению или ингибированию кальциноза, а также повышающих её устойчивость к бактериальным атакам.Цель. Комплексное изучение в модельных опытах возможностей применения нанопокрытий из линейно-цепочечного углерода для повышения долговечности биопротезов клапанов сердца, изготовленных из химически стабилизированного ксеноперикарда.
Материалы и методы. Телячий перикард, забранный на мясокомбинате, подвергали химической стабилизации 0.625% раствором глутарового альдегида. Покрытие из двумерно-упорядоченного линейно-цепочечного углерода (ДУ ЛЦУ) наносили на биоткань методом низкотемпературной плазмы. На одноосевой разрывной машине изучали упруго-прочностные характеристики биоткани. Кальциноз изучали в опытах по подкожной имплантации ткани крысам. Антимикробную устойчивость оценивали по степени адгезии клинических штаммов микроорганизмов и их выживаемости на поверхности биоткани. Гидродинамические характеристики каркасных ксеноперикардиальных протезов клапанов изучали в пульсирующем потоке на гидродинамическом стенде в условиях, имитирующих кровоток через аортальный клапан. Методами статистического анализа сравнивали достоверность различий между значениями соответствующих показателей, полученных в контрольной (биоткань без покрытия) и опытной (биоткань с покрытием ДУ ЛЦУ) группах.
Результаты. Покрытие из ДУ ЛЦУ вызывает более чем 80-кратное снижение накопления кальция в биоткани, имплантированной крысам. Не выявлено достоверных различий между контрольными и опытными группами в отношении упруго-прочностных характеристик биоткани, причем нанесение углеродной пленки вызывало увеличение пластичности биоткани. Изготовленные из модифицированной углеродом биоткани каркасные протезы клапанов имели идентичные с контрольными биопротезами показатели регургитации и трансклапанного градиента давления. Было установлено, что углеродное покрытие вызывает снижение выживаемости микроорганизмов на поверхности биоткани на 2-3 порядка, хотя при этом индекс адгезии микроорганизмов не изменялся.
Выводы. Разработана методика нанесения на химически стабилизированный ксеноперикард наноразмерного покрытия ДУ ЛЦУ, не повреждающая структурную стабильность и упруго-прочностные характеристики биоткани. Углеродные покрытия проявили способность выраженно ингибировать кальциноз биоткани. Наконец, установлено, что покрытие ДУ ЛЦУ хотя и не снижает степень поверхностной адгезии патогенных микроорганизмов, но эффективно подавляет их выживаемость. На следующем этапе исследований запланировано изучить сохранение выявленных свойств покрытий ДУ ЛЦУ в хронических экспериментах.
Комментарии посетителей