Чащин И. С.1, Бакулева Н. П.1, Григорьев Т. Е.2, Крашенинников С. В.2, Петленко А. А.3, Шаталов К. В.1, Джиджихия К. М.1
1ФГБУ НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева Минздрава России; 2Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»; 3МГУ им. М.В. Ломоносова;
Ксеногенные протезы сосудов широко используются в сердечно-сосудистой хирургии для замены собственных поврежденных участков сосудистого русла, например, ярёмные бычьи вены (ЯВБ), стабилизированные глутаровым альдегидом, используют для пластики легочной артерии [Hopkins R. A. // Circulation. 2006]. Известно, что альдегидные группы, не связавшиеся со структурными белками сосудистой стенки, а также клеточные элементы, остающиеся в ткани после ее стабилизации, приводят к развитию кальцификации ткани ЯВБ [Simionescu D.T. // Expert. Opin. Biol. Ther. 2004]. Метод сверхкритической флюидной экстракции с диоксидом углерода (ск СО2), позволяет за нескольких часов мягко девитализировать биологическую ткань, не затрагивая ее внеклеточный матрикс, необходимый для сохранения исходной архитектоники ткани [Quirk R. A., France R.M., Shakesheff K.M., Howdle S.M. // Current Opinionin Solid State and Materials Science. 2004]. Причем эффективность девиталлизации ткани можно повысить, применяя сорастворители, а также варьируя режимы обработки вен в ск СО2, получая ксенопротезы с требуемыми для кардиохирургии свойствами. Цель настоящего исследования–разработать оптимальные режимы модификации ЯВБ методом ск СО2 для создания ксеногенного протеза сосуда с высокой биосовместимостью и долговечностью, изучить влияние режимов обработки ск СО2 и типа сорастворителей на структурные и механические свойства ЯВБ. Результаты исследования – впервые изучено влияние ск СО2 с добавлением различных сорастворителей (вода, этанол, «Твин 80», додецилсульфат натрия (ДСН) при статическом и динамическом режимах обработки на структурные и механические свойства ЯВБ; показано, что структурные и механические свойства модифицированных ЯВБ существенно зависят от типа сорастворителя; структура поверхности ЯВБ, обработанных в ск СО2 c ДСН имеет однородную гладкую морфологию, прочность ткани при этом возрастает −(σ) на (100±5)% и модуль упругости (E) на (110±5)%; для ЯВБ, обработанных с использованием «Твин 80» и этанола, характерно наличие пор на поверхности и более изотропная ориентация коллагеновых фибрилл, при этом механические свойства существенно не меняются, тем не менее, жесткость ткани (E) увеличивается на 50 ̶ 70%; применение воды в качестве сорастворителя, напротив, снижает как прочность ЯВБ σ на 20±5 %, так и ее модуль упругости на 45±10 %; обработка ЯВБ в ск СО2 в присутствии сорастворителя независимо от его типа приводит к росту эластичности ткани, а максимальный показатель достигается при применении в качестве сорастворителя воды (Δε=80±10 %). Вывод – предложенный метод ск СО2 в сочетании с сорастворителямипозволяет достичь желаемой сглаженности и изотропности поверхностной структуры сосудистой стенки и нужных протезу механико-прочностных характеристик − прочности и эластичности ткани.
Комментарии посетителей