ИСТИНА

Использование нерезорбируемых материалов в реконструктивнои хирургии сопряжено с рядом проблем, связанных с их биосовместимостью и остеоинтеграцией. Биомеханические свойcтва применяемых материалов должны быть близки свойcтвам костной ткани, зона интеграции должна быть достаточной для обеспечения прочного соединения, обеспечивающего равномерное распределение нагрузки на восстановленный участок кости. Данная проблема может быть решена путем включения в состав биоматериалов нового поколения биологически активных компонентов, обеспечивающих прорастание костной ткани в имплантат. Наиболее перспективными факторам роста и ремоделирования костной ткани являются костный морфогенетический белок 2 (Bone Morphogenetic Protein 2, ВМР-2), а также эритропоэтин (ЭПО), обладающий также ангиогенными свойствами. Разработка методики количественной оценки прочности интеграции применяемых материалов представляет собой актуальную задачу современной регенеративной тканевой инженерии. В качестве нерезорбируемых носителей в работе были использованы пористые СверхВысокоМолекулярный ПолиЭтилен (СВМПЭ) и ПолиЭфирЭфирКетон (ПЭЭК), активированные ГидроксилАПатитом (ГАП) для связывания рекомбинантных BMP-2 и ЭПО. Используемые рекомбинантные белки содержали в своей структуре дополнительные белковые домены, обеспечивающие улучшение растворимости и способность к самопроизвольному связыванию с ГАП. Исследование остеоинтеграции проводили на модели регенерации дефектов черепа критического размера у мышей. Для этого формировался дефект размером 4 мм, который заполняли имплантатами в виде дисков, выполненных из пористых СВМПЭ/ГАП и ПЭЭК/ГАП с добавлением или без добавления BMP-2 и ЭПО. Через 6 недель после операции проводили микрокомпьютерную томографию, эвтаназию, гистоморфометрию и механическое исследование прочности интеграции. В качестве контроля использовали пустые дефекты, а также черепа мышей с частичным формированием дефекта (погружение трепана не на полную глубину кости). Тестирование механической интеграции методом выдавливания проводилось с помощью специально разработанной оснастки на универсальной разрывной машине Zwick/Roell Z020 (Германия) со скоростью продавливания пуансоном имплантата в своде черепа мыши 10 мм/мин. При проведении механических испытаний оценивали прочность ткани в месте соединения имплантата со сводом черепа. Перед испытанием каждый образец был заклеен в двухкомпонентный клей на основе эпоксидной смолы. При проведении механических испытаний были измерены разрушающая нагрузка и деформация. Разрушающая нагрузка - это сила необходимая, чтобы выдавить имплантат из свода черепа мыши. По результатам исследования наилучшими показателями прочности обладали материалы с добавлением обоих факторов, в особенности, на основе СВМПЭ/ГАП. Данный вид материала характеризовался также набольшим объемом новообразованной кости и наибольшей площадью контакта с материнской костью. Количественные данные, полученные с помощью механических испытании имели хорошую корреляцию с результатами томографии (R² = 0,77) и гистоморфометрии (R² = 0,81). Работа выполнена при финансовои поддержке Российкого научного фонда (грант № 16-15-00133).