соискатель НИИ БиоТех
Самара
applicant candidate at the BioTech Research Institute
Samara
ассистент кафедры Травматологии, ортопедии и экстремальной хирургии имени академика РАН А.Ф. Краснова
Самара
Assistant Professor, Department of Traumatology, Orthopedics, and Extreme Surgery named after Academician of the Russian Academy of Sciences A.F. Krasnov
Samara
доктор медицинских наук, профессор, директор НИИ БиоТех
Самара
Doctor of Medical Sciences, Professor, Director of the BioTech Research Institute
Samara
доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник НИИ БиоТех
Самара
Doctor of Medical Sciences, Leading Researcher, BioTech Research Institute
Samara
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой оперативной хирургии и клинической анатомии с курсом инновационных технологий
Самара
Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Department of Operative Surgery and Clinical Anatomy with a Course in Innovative Technologies
Samara
ЦЕЛЬ: изучение влияния физических методов децеллюляризации и предварительной обработки глицерином на морфологическую структуру и биологические свойства лиофилизированной амниотической мембраны.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Исследованию подвергнуты две группы фрагментов человеческой амниотической мембраны. В ходе предварительной обработки первая группа фрагментов биоматериала помещалась на 20 минут в 10% раствор глицерина, фрагменты второй группы не обрабатывались глицерином. Далее производилась обработка в течение 15 минут ультразвуком с частотой 35±10% кГц и лиофилизация.Биологические свойства оценивались по результатам изучения протеомного состава консервированной амниотической мембраны и экспериментального исследования на лабораторных животных. Морфологические исследования выполнялись с использованием светового микроскопа и растрового электронного микроскопа JEOLJSM-6390 A Analysis Station (Япония).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. Определена деструкция эпителиальных клеток и слущивание эпителиального слоя, более выраженного на препаратах амниотической мембраны, не обработанной глицерином, стромальные слои уплощены. Разнонаправленные волокна придают объемную структуру. На препаратах амниотической мембраны лиофилизированной после предварительного пропитывания глицерином определяются гомогенные бесструктурные субстраты, прикрепленные гроздями и формирующие древовидную форму. При изучении результатов протеомного состава определено большее количество индукторов ангиогенеза во фрагментах амниотической мембраны не обработанной глицерином. В области имплантации фрагментов биоматериала, не обработанного глицерином, отмечается большее количество тучных клеток, выраженный неоангиогенез.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Физические методы децеллюляризации и консервации позволяют сохранить анатомическую структуру и белковые соединения, определяющие биологическую активность амниотической мембраны. Обработка биоматериала глицерином децеллюляризованной лиофилизированной амниотической мембраны способствует сохранению в структуре ткани разных по составу белковых соединений, определяющих биологическую активность. Биоматериал, не пропитанный глицерином, имеет в составе большее количество протеинов, способствует большей клеточной инфильтрации и активизирует неоангиогенез. Напротив, амниотическая мембрана, предварительно обработанная глицерином, не вызывает выраженной воспалительной реакции и не приводит к развитию вновь образованных сосудов.
AIM: to investigate the effect of physical decellularization methods and glycerol pretreatment on the morphological structure and biological properties of lyophilized amniotic membrane.
MATERIALS AND METHODS. Two groups of human amniotic membrane fragments were studied. During pretreatment, fragments of the first group were immersed for 20 minutes in a 10% glycerol solution, while fragments of the second group received no glycerol treatment. Both groups were subsequently subjected to ultrasonic processing at a frequency of 35±10% kHz for 15 minutes, followed by lyophilization. Biological properties were assessed based on proteomic analysis of the preserved amniotic membrane and experimental studies in laboratory animals. Morphological examination was performed using light microscopy and a JEOL JSM-6390A Analysis Station scanning electron microscope (Japan).
RESULTS AND DISCUSSION. Destruction of epithelial cells and desquamation of the epithelial layer were identified, both more pronounced in amniotic membrane specimens not pretreated with glycerol; the stromal layers were flattened. Multidirectional fibers confer a three-dimensional architecture. In specimens of amniotic membrane lyophilized after glycerol impregnation, homogeneous, structureless substrates attached in clusters and forming a tree-like configuration were observed. Proteomic analysis revealed a greater number of angiogenesis inducers in amniotic membrane fragments not pretreated with glycerol. At the implantation site of biomaterial fragments not treated with glycerol, a greater number of mast cells and pronounced neoangiogenesis were noted.
CONCLUSION. Physical decellularization and preservation methods allow the anatomical structure and protein compounds that determine the biological activity of the amniotic membrane to be maintained. Glycerol treatment of decellularized lyophilized amniotic membrane promotes the retention of diverse protein compounds within the tissue structure, thereby sustaining its biological activity. Biomaterial not impregnated with glycerol contains a greater number of proteins, promotes greater cellular infiltration, and activates neoangiogenesis. By contrast, amniotic membrane pretreated with glycerol does not elicit a pronounced inflammatory response and does not lead to the formation of newly formed vessels.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.