Biodegradable ureteral stents: in vitro assessment of synthetic polymer degradation rate

Semin A.V.; Korolev S.V.; Korolev V.V.; Aleshenko N.L.; Anokhin E.V.; Sedush N.G.; Chvalun S.N.

doi:https://doi.org/10.17116/hirurgia202510270

Семин А.В.

Государственный научный центр Российской Федерации ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского»

ORCID: 0000-0003-3787-146X

Королев С.В.

ORCID: 0000-0003-2400-7971

Королев В.В.

ORCID: 0009-0003-7203-9051

Алешенко Н.Л.

ORCID: 0000-0003-4891-9959

Анохин Е.В.

ФГБУН «Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова» Российской академии наук

ORCID: 0009-0005-2392-6994

Седуш Н.Г.

ФГБУН «Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова» Российской академии наук

ORCID: 0000-0002-6744-7662

Чвалун С.Н.

ФГБУН «Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова» Российской академии наук

ORCID: 0000-0001-9405-4509

Биодеградируемые мочеточниковые стенты: оценка скорости деградации синтетических полимеров in vitro

Авторы:

Семин А.В., Королев С.В., Королев В.В., Алешенко Н.Л., Анохин Е.В., Седуш Н.Г., Чвалун С.Н.

Подробнее об авторах

Журнал: Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2025;(10‑2): 70‑75

DOI: 10.17116/hirurgia202510270

Прочитано: 169 раз

Связаться с автором

Оглавление

Как цитировать:

Семин А.В., Королев С.В., Королев В.В., Алешенко Н.Л., Анохин Е.В., Седуш Н.Г., Чвалун С.Н. Биодеградируемые мочеточниковые стенты: оценка скорости деградации синтетических полимеров in vitro. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2025;(10‑2):70‑75.
Semin AV, Korolev SV, Korolev VV, Aleshenko NL, Anokhin EV, Sedush NG, Chvalun SN. Biodegradable ureteral stents: in vitro assessment of synthetic polymer degradation rate. Pirogov Russian Journal of Surgery. 2025;(10‑2):70‑75. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/hirurgia202510270

Подписка 2026 Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова (Pirogov Russian Journal of Surgery)

Использование инфографики авторами научных работ

Рекомендуем статьи по данной теме:

Имплантация межтелового биодеградируемого кейджа кадаверной модели позвоночника барана: механические испытания. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2024;(12-2):91-94

Экспериментальные исследования прототипа биодеградируемого мочеточникового стента. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2024;(12-2):117-121

Резюме / Abstract:

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Оценка пригодности биоразлагаемого синтетического материала на основе поли(L-лактид-со-ε-капролактона) для изготовления мочеточниковых стентов в эксперементе in vitro.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Исследованы 10 идентичных образцов полимерного материала. Для каждого образца на протяжении всего исследования использовалась моча одного пациента. Материал в виде прутка длиной 6 см помещали в стерильный пластиковый контейнер с мочой пациента и инкубировали при температуре 38 °C до момента физического разрушения материала. Мочу заменяли в контейнере 1 раз в 48 ч. На сроках 3, 7, 10, 14, 21, 28, 35 и 42 сут оценивали внешний вид материала и сохранение им прочности. Отделяли фрагмент материала длиной около 5 мм для изменения молекулярной массы полимера в процессе деградации. Проведены измерения средневесовой молекулярной массы (Mw) с использованием гель-проникающей хроматографии.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Образцы сохраняли свои механические свойства до 35-го дня. На 10-й день отмечено изменение цвета некоторых образцов. Процесс деградации начинался сразу после начала инкубирования, и в первые 2 нед наблюдали снижение молекулярной массы до 50—60% от исходной, через 35 сут — до 30% от исходной. На указанном сроке материал разрушался при минимальном механическом воздействии. На сроках почти 2 мес молекулярная масса снизилась до 10% от исходной, образцы распадались на фрагменты. Значительного различия по динамике деградации материалов в моче разных пациентов не наблюдалось.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Деградация исследованного синтетического материала происходит с предсказуемой скоростью, независимо от индивидуальных особенностей биохимического состава мочи и ее pH. Срок полной деградации материала составляет 2—3 мес. Отсутствие инкрустации и приемлемый профиль деградации обусловливают перспективность предложенного материала для создания биоразлагаемых мочеточниковых стентов.

Ключевые слова / Keywords:

мочеточниковый стент

биодеградируемые полимеры

гидролитическая деградация

механические испытания

молекулярная масса

Авторы / Authors:

Семин А.В.

ORCID: 0000-0003-3787-146X

Королев С.В.

ORCID: 0000-0003-2400-7971

Королев В.В.

ORCID: 0009-0003-7203-9051

Алешенко Н.Л.

ORCID: 0000-0003-4891-9959

Анохин Е.В.

ФГБУН «Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова» Российской академии наук

ORCID: 0009-0005-2392-6994

Седуш Н.Г.

ФГБУН «Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова» Российской академии наук

ORCID: 0000-0002-6744-7662

Чвалун С.Н.

ФГБУН «Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова» Российской академии наук

ORCID: 0000-0001-9405-4509

Дата поступления:

11.08.2025

Дата принятия в печать:

29.08.2025

Закрыть метаданные

Литература / References:

Joshi HB, Stainthorpe A, MacDonagh RP, et al. Indwelling ureteral stents: evaluation of symptoms, quality of life and utility. J Urol. 2003;169:1065-1069.
Jiang J, Zhu FQ, Jiang Q, Wang LF. Extraction of a long-forgotten ureteral stent by ureteroscopic pneumatic lithotripsy. Chinese Med J-Peking. 2004;117(9):1435-1436.
Yenicesu M, Aydur E, Yildirim I, et al. A long-forgotten indwelling ureteral stent in a renal transplant patient. Transpl Proc. 2004;36(5):1395-1397. https://doi.org/10.1016/j.transproceed.2004.05.077
Lai DH, He YZ, Dai YP, et al. A long-forgotten indwelling single-J stent in a transplant kidney. Jcpsp-J Coll Physici. 2014;24:S152-S1S4.
Chew BH, Lange D. Advances in ureteral stent development. Curr Opin Urol. 2016;26:277-282.
Wang L, Yang G, Xie H, Chen F. Prospects for the research and application of biodegradable ureteral stents: from bench to bedside. J Biomater Sci Polym Ed. 2018;29:1657-1666.
Корчажкина Н.Б. Маркосян Т.Г., Никитин С.С. Современная диагностика, восстановительное лечение и реабилитация больных нейрогенными расстройствами мочеиспускания и эрекции. Вестник восстановительной медицины. 2012;1(47):30-36.
Погонченкова И.В., Хан М.А., Корчажкина Н.Б. и др. Физические факторы в медицинской реабилитации детей с нейрогенной дисфункцией мочевого пузыря. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2017;94(6):53-58.
Singh V, Srinivastava A, Kapoor R, Kumar A. Can the complicated forgotten indwelling ureteric stents be lethal? Int Urol Nephrol. 2005;37:541-546.
Sancaktutar AA, Soylemez H, Bozkurt Y, et al. Treatment of forgotten ureteral stents: how much does it really cost? A cost-effectiveness study in 27 patients. Urol Res. 2012;40:317-325.
De Grazia A, Somani BK, Soria F, et al. Latest advancements in ureteral stent technology. Transl Androl Urol. 2019;8(Suppl 4):S436-441.
Королев С.В., Семин А.В., Королев В.В. и др. Биоразлагаемые мочеточниковые стенты. Аналитический обзор современного состояния проблемы. Вестник последипломного медицинского образования. 2023;3:32-38.
Forbes C, Scotland KB, Lange D, Chew BH. Innovations in ureteral stent technology. Urol Clin North Am. 2019;46:245-255.
Lange D, Elwood NC, Chew HB. Biomaterials in urology-beyond drug eluting and degradable-a rational approach to ureteral stent design. Biomater-Phys Chem. 2011. https://doi.org/10.5772/24209
Barros AA, Rita A, Duarte C, et al. Bioresorbable ureteral stents from natural origin polymers. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2015;103:608-617. https://doi.org/10.1002/jbm.b.33237
Wang X, Zhang L, Chen Q, et al. A nanostructured degradable ureteral stent fabricated by electrospinning for upper urinary tract reconstruction. J Nanosci Nanotechnol. 2015;15:9899-9904. https://doi.org/10.1166/jnn.2015.10747
Gunatillake P, Mayadunne R, Adhikari R. Recent developments in biodegradable synthetic polymers. Biotechnol Ann Rev. 2006;12:301-347. https://doi.org/10.1016/s1387-2656(06)12009-8
Peppas NA, Langer R. New challenges in biomaterials. Science. 1994;263:1715-1720. https://doi.org/10.1126/science.8134835
Soria F, Morcillo E, Lopez de Alda A, et al. Biodegradable catheters and urinary stents. When? Arch Esp Urol. 2016;69:553-564.
Yang G, Xie H, Huang Y, et al. Immersed multilayer biodegradable ureteral stent with reformed biodegradation: an in vitro experiment. J Biomater Appl. 2017;31:1235-1244. https://doi.org/10.1177/0885328217692279
de la Cruz JE, Soto M, Martínez-Plá L, et al. Biodegradable ureteral stents: in vitro assessment of the degradation rates of braided synthetic polymers and copolymers. Am J Clin Exper Urol. 2022;10(1).
Gilmore BF, Jones DS, Gorman SP, Ceri H. Models for the assessment of biofilm and encrustation formation on urological materials. [Internet]. Biomater Tissue Engineer Urol. 2009;59-81. https://dx.doi.org/10.1533/9781845696375.1.59
Soria F, et al. Comparative assessment of biodegradable-antireflux heparine coated ureteral stent: animal model study. BMC Urol BioMed Central. 2021;21(1):1-8. https://doi.org/10.1186/s12894-021-00802-x
Federico Soria, Julia E de La Cruz, Alberto Budia, et al. Iatrogenic Ureteral Injury Treatment with Biodegradable Antireflux Heparin-Coated Ureteral Stent-Animal Model Comparative Study. J Endourol. 2021;35(8):1244-1249. https://doi.org/10.1089/end.2020.0591
Седуш Н.Г., Анохин Е.А., Чвалун С.Н. и др. Экспериментальные исследования прототипа биодеградируемого мочеточникового стента. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2024;12 вып. 2:117-121. https://doi.org/10.17116/hirurgia2024122117