Preview

Морфологические ведомости

Расширенный поиск

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОСТОГО И МНОГОКОМПОНЕНТНОГО МЕТОДОВ ЩЕЛОЧНОЙ ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗАЦИИ НА ПРИМЕРЕ ОЧИСТКИ ВОЛОКНИСТОГО ВНЕКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА ДЕРМЫ

https://doi.org/10.20340/mv-mn.2016.24(4):36-45

Полный текст:

Аннотация

Щелочная децеллюляризация является одним из наиболее распространенных методов получения очищенного внеклеточного матрикса (BKM). Тем не менее, в литературе отсутствуют работы, посвященные сравнительному анализу эффективности различных методов щелочной очистки BKM. B настоящей работе было проведено сравнительное исследование влияния простого метода децеллюляризации раствором гидроксида натрия и многкомпонентного метода несколькими различными растворами на основе гидроксида натрия и сульфата натрия на биохимические, морфологические и термомеханические характеристики волокнистого внеклеточного матрикса дермы крупного рогатого скота (KPC), а именно быка домашнего Bos taurus taurus. Показано, что оба метода вызывают эффективное удаление клеточных компонентов из BKM. Однако в образцах, очищенных мнокомпонентньм методом выявлено меньшее количество остаточной дцДНК. Результаты морфологического и термомеханического исследований свидетельствуют о том, что применение многокомпонентной децеллюляризации по сравнению с простой обработкой гидроксидом натрия приводит к уменьшению дезорганизации волокнистой сети BKM с сохранением структуры коллагеновых волокон, а также к увеличению эластичности материала. Полученные данные указывают на большую сохранность нативной структуры децеллюляризированного BKM дермы KPC при применении щєлочной очистки с использованием растворов, содержащих соли сульфата. По резуль татам работы можно заключить, что использование многокомпонентного метода является более предпочтительным для осуществления щелочной децеллюляризации дермы KPC.

Об авторах

Нина Владимировна Калмыкова
ФНИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи
Россия


Илья Александрович Демьяненко
ФНИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи
Россия


Наталья Владимировна Шевлягина
ФНИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи
Россия


Светлана Георгиевна Андреевская
ФНИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи
Россия


Анатолий Петрович Суслов
ФНИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи
Россия


Список литературы

1. Crapo P.M., Gilbert T.W., BadylakS.F. An overview of tissue and whole organ decellularization processes. Biomaterials. 2011; 32 (12): 3233-3243. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.01.057.

2. Badylak S.F., Taylor D., Uygun K. Whole-organ tissue engineering: decellularization and recellularization of three-dimensional matrix scaffolds. Annu Rev Biomed Eng. 2011; 13:27-53. DOI: 10.1146/annurev-bioeng-071910-124743.

3. Badylak, S.F. Xenogeneic extracellular matrix as a scaffold for tissue reconstruction. Transpl Immunol. 2004; 12:367-377. DOI: 10.1016/j.trim.2003.12.016.

4. Goissis G., da Silva Maginador S.V., da Conceiҫão Amaro Martins V. Biomimetic mineralization of charged collagen matrices: in vitro and in vivo study. Artifical organs. 2003; 27 (5): 437-443.

5. Reing J.E., Brown B.N., Daly K.A., Freund J.M., Gilbert T.W., Hsiong S.X., Huber A., Kullas K.E., Tottey S., Wolf M.T., Badylak S.F. The effects of processing methods upon mechanical and biologic properties of porcine dermal extracellular matrix scaffolds. Biomaterials. 2010; 31(33): 8626-8633. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2010.07.083.

6. Sheridan W.S., Duffy G.P., Murphy B.P. Mechanical characterization of a customized decellularized scaffold for vascular tissue engineering. J Mech BehavBiomed Mater. 2012; 8:58-70. DOI: 10.1016/j. jmbbm.2011.12.003.

7. Mendoza-Novelo B., Avila E.E., Cauich-Rodriguez J.V., Jorge-Herrero E., Rojo F.J., Guinea G.V., Mata-Mata J.L. Decellularization of pericardial tissue and its impact on tensile viscoelasticity and glycosaminoglycan content. Acta Biomater. 2011; 7: 1241-1248. DOI: 10.1016/j.actbio.2010.11.017.

8. Tsuchiya T., Balestrini J.L., Mendez J., Calle E.A., Zhao L., Niklason L.E. Influence of pH on extracellular matrix preservation during lung decellularization. Tissue Eng Part C Methods. 2014; 20(12): 1028-1036. DOI: 10.1089/ten.TEC.2013.0492.

9. Keane T.J., Swinehart I., Badylak S.F. Methods of tissue decellularization used for preparation of biologic scaffolds and in vivo relevance. Methods. 2015; 16(84): 25-34. DOI: 10.1016/j.ymeth.2015.03.005.

10. Goissis G., Piccirili L., Goes J.C., Plepis A., Das-Gupta D.K. Anionic Collagen: Polymer Composites with Improved Dielectric and Rheological Properties. Artif organs. 1998; 22(3): 203-209.

11. Bet M.R., Goissis G., Lacerda C. Characterization of polyanionic collagen prepared by selective hydrolysis of asparagine and glutamine carboxyamide side chains. Biomacromolecules. 2001; 2(4): 1074-1079.

12. Patent № 2353397 RF. Biorassasyvaemaja kollagenovaja matrica, sposob ee poluchenija i primenenija. Safojan A.A., Nesterenko S.V., Nesterenko V.G., Alekseeva N.Ju.

13. Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature.1970; 227: 680-68.

14. Gilbert T.W., Freund J.M., Badylak S.F. Quantification of DNA in biologic scaffold materials. J Surg Res. 2009; 152(1): 135-139. DOI: 10.1016/j. jss.2008.02.013.

15. Liang H.C., Chang Y., Hsu C.K., Lee M.H., Sung H.W. Effects of crosslinking degree of an acellular biological tissue on its tissue regeneration pattern. Biomaterials. 2004; 25(17): 3541-3552. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2003.09.109.

16. Burger J.W., Halm J.A., Wijsmuller A.R., ten Raa S., Jeekel J. Evaluation of new prosthetic meshes for ventral hernia repair. Surg endosc. 2006; 20(8): 1320-1325. DOI: 10.1007/s00464-005-0706-4.

17. Gaertner W.B., Bonsack M.E., Delaney J.P. Experimental evaluation of four biologic prostheses for ventral hernia repair. Journal of gastrointestinal surgery. 2007; 11(10): 1275-1285. DOI: 10.1007/ S11605-007-0242-8.

18. Zhang X., Deng Z., Wang H., Yang Z., Guo W. Expansion and delivery of human fibroblasts on micronized acellular dermal matrix for skin regeneration. Biomaterials. 2009; 30(14): 2666-2674. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2009.01.018.

19. Cornwell K.G., Landsman A., James K.S. Extracellular matrix biomaterials for soft tissue repair. Clinics in podiatric medicine and surgery. 2009; 26(4): 507-523. DOI: 10.1016/j.cpm.2009.08.001.

20. Keane T.J., Londodo R., Turner N.J., Badylak S.F. Consequences of ineffective decellularization of biologic scaffolds on the host response. Biomaterials. 2012; 33(6): 1771-1781. DOI: 10.1016/j. biomaterials.2011.10.054.

21. Cox B., Emili A. Tissue subcellular fractionation for use in mass-spectrometry-based proteomics. Nat protoc. 2006; 1(4): 1872-1878. DOI: 10.1038/ nprot.2006.273.

22. Deyl Z., Miksil I. Advanced separation methods for collagen parent a-chains, their polymers and fragments. J Chromatogr B. 2000; 739:3-31.

23. Ushiki T. Collagen fibers, reticular fibers and elastic fibers. A comprehensive understanding from a morphological viewpoint. Arch Histol Cytol. 2002; 65(2): 109-126. DOI: 10.1679/aohc.65.109

24. Stevens M.M., George J.H. Exploring and Engineering the cell surface interface. Science. 2005

25. Stevens M.M., George J.H. Exploring and Engineering the cell surface interface. Science. 2005; 310(5751): 1135-1138. DOI: 10.1126/science.1106587

26. O’Brien F.J., Harley B.A., Yannas I.V., Gibson L.J. The effect of pore size on cell adhesion in collagen-GAG scaffolds. Biomaterials. 2005; 26(4): 433-441. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2004.02.052


Для цитирования:


Калмыкова Н.В., Демьяненко И.А., Шевлягина Н.В., Андреевская С.Г., Суслов А.П. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОСТОГО И МНОГОКОМПОНЕНТНОГО МЕТОДОВ ЩЕЛОЧНОЙ ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗАЦИИ НА ПРИМЕРЕ ОЧИСТКИ ВОЛОКНИСТОГО ВНЕКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА ДЕРМЫ. Морфологические ведомости. 2016;24(4):36-45. https://doi.org/10.20340/mv-mn.2016.24(4):36-45

For citation:


Kalmykova N.V., Demyanenko I.A., Shevlyagina N.V., Andreevskaya S.G., Suslov A.P. The comparative efficiency analysis of simple and multicomponent alkaline decellularization on the example of purification of the fibrous extracellular matrix of the derma. Morphological newsletter. 2016;24(4):36-45. (In Russ.) https://doi.org/10.20340/mv-mn.2016.24(4):36-45

Просмотров: 5


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1812-3171 (Print)
ISSN 2686-8741 (Online)