ВПЛИВ РІЗНИХ КОНЦЕНТРАЦІЙ ПОЛІМЕРУ НА СТРУКТУРУ МІКРОВОЛОКОН У ВОЛОКНИСТОМУ МАТРИКСІ

Пантус А. В., Рожко М. М., Ковальчук Н. Є., Ярмошук І. Р.

МЕТОДИ І МЕТОДИКИ

Наукова стаття

Резюме. На сьогоднішній день актуальним питанням залишається проблема відновлення або заміщення тканин та органів із використанням біокаркасів. Одним із принципів створення тканинно-інженерного імплантату є розробка функціонального носія для клітин (матриці) на основі біосумісних біодеградуочих матеріалів. При створенні тканинно-інженерного імпланту важливе значення має надання матриксному матеріалу складної тривимірної волокнистої каркасної структури (нетканий скаффолд) із високим відношенням площі поверхні до загального об’єму, яка імітує міжклітинний тканинний матрикс. Метою нашого дослідження було оцінити характер будови синтезованих мікроволокон при різних концентраціях полімеру. Для проведення досліджень було використано отриманий за розробленим нами методом ротаційного синтезу волокнистий матрикс із гранул 100% чистого полікапролактону (PCL) та полі (L-лактиду) (PLLA). Отриманий волокнистий матрикс аналізували під світловим мікроскопом Leica DME. Як показують результати морфометричного аналізу під світловим мікроскопом, діаметр та переважання кількості полімерних волокон із певною мікроструктурою у нетканому матриксі безпосередньо залежали від концентрації полімеру у розплаві сахарози. Так, волокна з найменшим діаметром (1,220+0,093) мкм мали густе переплетення у вигляді своєрідних сітчастих глобул, а також відмічались і ті, що формували своєрідну плетену сітчасту структуру, подібну до павутини без повздовжнього розташування. Практично для всіх мікроволокон діаметром (3,478+0,123) мкм характерне їхнє повздовжнє розташування у вигляді організованих груп із вип’ячуванням на їхній поверхні, або у вигляді переплавлених джгутів з тонкими відгалуженнями із радіальним напрямком розташування. Отже, за результатами проведеного нами аналізу товщини та мікроструктури мікроволокон термопластичних біополімерів PCL та PLLA, можна зробити висновок, що в процесі синтезу мікроволокон при незначних концентраціях полімеру нерівномірне витягування призводить до скручування, злипання та спаювання між собою. При збільшенні концентрації полімеру його об’єм у розплаві сахарози навпаки, дозволяв повноцінно витягнути саме волокно, що і призводило до збільшення кількості більш організованих як тонких, так і товстих мікроволокон в матриксі.

біополімер, матрикс, мікроволокно, сахароза.

1. Sharma A, Faubion WA, Dietz AB. Regenerative Materials for Surgical Reconstruction: Current Spectrum of Materials and a Proposed Method for Classification. Mayo Clin. Proc. 2019;10(94):2099-2116.
2. Sevostyanova VV, Golovkin AS, Filipev DE, Glushkova TV, Borisov VV, Burago AYu, et al. Vyibor optimalnyih parametrov elektrospinninga dlya izgotovleniya sosudistogo grafta malogo diametra iz polikaprolaktona. Fundamental’nyye issledovaniya. 2014;10(1):180-184. [in Russian].
3. Conway J, Jacquemet G. Cell matrix adhesion in cell migration. Essays in Biochemistry. 2019;5(63):2012-9.
4. EUCAST. Clinical breakpoints – bacteria v 9.0 [Internet]; 2019 [ updated 2019 Jan 1]. Available from: http://www.eucast.org/clinical_ breakpoints/.
5. Markakis K, Faris AR, Sharaf H, Barzo Faris, Rees S, Bowling FL. Local Antibiotic Delivery Systems: Current and Future Applications for Diabetic Foot Infections. Int. J. Lower Extremity Wounds. 2018;1(17):14-21.
6. Marson BA, Deshmukh SR, Grindlay DJC, Ollivere BJ, Scammell BE. A systematic review of local antibiotic devices used to improve wound healing following the surgical management of foot infections in diabetics. Bone Joint Journal. 2008;11(100):1409-1415.
7. Garvin K, Feschuk C. Polylactide-polyglycolide antibiotic implants. Clin. Orthop. Relat. Res. 2005;437:105-110
8. Suchý T, Šupová M, Klapková E, Adamkova V, Zavora J, Zaloudkova M, et. al. The release kinetics, antimicrobial activity and cytocompatibility of differently prepared collagen/hydroxyapatite/vancomycin layers: Microstructure vs. Nanostructure. Eur. J. Pharm. Sci. 2017;100:219-229.
9. Nishimura J, Nakajima K, Souma Y, Takahashi T, Ikeguchi N, Takenaka R, et. al. The possibility of using fibrin-based collagen as an antibiotic delivery system. Surg. Today. 2013;2(43):185-190.
10. Costa Almeida CE, Reis L, Carvalho L, Costa Almeida CM. Collagen implant with gentamicin sulphate reduces surgical site infection in vascular surgery: A prospective cohort study. Int. J. Surg. 2014;10(12):1100-1104.
11. Rapetto F, Bruno VD, Guida G, Marsico R, Chivasso P, Zebele C. Gentamicin-Impregnated Collagen Sponge: Effectiveness in Preventing Sternal Wound Infection in High-Risk Cardiac Surgery. Drug Target Insights. 2016;1(10):9-13.

«Вістник проблем біології і медицини» Випуск 1 (159), 2021 рік , 174-176 сторінки, код УДК 616-089.843+615.461+576.31

10.29254/2077-4214-2021-1-159-174-176