ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Разработка новых остеопластических материалов, обладающих одновременно остеогенными и антибактериальными свойствами, представляется перспективной задачей. На основе геллановой и ксантановой камедей и порошка кальций-магниевой силикатной керамики диопсида в качестве носителя остеоиндуктивного компонента – рекомбинантного белка BMP-2, были получены образцы гибридных имплантатов, в которые также, непосредственно в основу гидрогелей, вводился рекомбинантный лизостафин из Staphylococcus simulans. Лизостафин – бактериальный лизин, пептидаза, гидролизующая пентаглициновые мостики пептидогликана клеточной стенки S. aureus. Целью исследования была оценка биосовместимости и антибактериальной активности полученных имплантатов in vitro. Оценка цитотоксичности образцов проводилась на основе экстрактов из образцов гидрогелей. Исследовались геллан-ксантановые гидрогели, гидрогели с диопсидом, гидрогели с диопсидом и BMP-2, гидрогели с диопсидом, BMP-2 и лизостафином. Во всех случаях экстракты оказывали незначительное токсическое действие на клетки C2C12 и NIH3T3 – после 72 часов инкубации более 87% клеток оставались жизнеспособными. Для оценки цитосовместимости клетки помещали на образцы гидрогелей, культивировали в течение нескольких дней, после чего проводили анализ морфологии клеток методом флуоресцентной микроскопии. В присутствии белков клетки имели преимущественно уплощенную, распластанную форму, в то время как на образцах без белков или без белков и диопсида наблюдалось образование округлых агрегатов из клеток. То есть, образцы гибридных имплантатов имеют низкую адгезионную способность, а добавление белков способствует прикреплению и распластыванию клеток. Влияние экстрактов из образцов имплантатов на способность клеток к миграции исследовали по анализу распластывания сфероидов. 3D-сфероиды – искусственно полученные плотно упакованные сферические агрегаты клеток, которые в значительной степени имитируют микроокружение клеток в тканях in vivo и, таким образом, позволяют получить более надежные данные по сравнению с 2D-монослоем. Было показано, что все образцы гидрогелей способствовали миграции клеток из сфероидов, причём, добавление белков в гидрогели делало этот эффект более выраженным. Антибактериальная активность лизостафина, экстрагированного из образцов имплантатов за определённые промежутки времени оценивалась по зонам лизиса бактерий на чашках Петри. В экспериментах использовали штамм S. aureus ATCC 29213. Антибактериальный эффект наблюдался в случае экстрактов, отобранных через 1 и 3 часа инкубации с имплантатами, что хорошо соответствует данным по кинетике выхода лизостафина, измеренной по ИФА. Исследуемые импланты с лизостафином и BMP-2 полностью подавляли видимый рост S. aureus в жидкой культуре с плотностью 106 клеток/мл. Антибиоплёночный эффект исследовали на биоплёнках, выращенных в течение 24-х часов в 24-х луночных планшетах со вставками (SPLInsert 24-well, 3.0 µm pore size, SPL, Korea), в которые помещали имплантат. Инкубация имплантатов с биопленкой в течение 3 часов приводила к полному разрушению биопленки. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ 22-15-00216.