Прохода Е.Е.

АО «Институт пластической хирургии и косметологии»

Мантурова Н.Е.

ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России;
Институт пластической хирургии и косметологии

Ступин В.А.

ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России;
Институт пластической хирургии и косметологии

Силина Е.В.

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)

Композитные тканеинженерные 3D-конструкции как донорский материал в реконструктивной хирургии мягких тканей: характеристика и современное состояние проблемы

Авторы:

Прохода Е.Е., Мантурова Н.Е., Ступин В.А., Силина Е.В.

Подробнее об авторах

Прочитано: 179 раз


Как цитировать:

Прохода Е.Е., Мантурова Н.Е., Ступин В.А., Силина Е.В. Композитные тканеинженерные 3D-конструкции как донорский материал в реконструктивной хирургии мягких тканей: характеристика и современное состояние проблемы. Пластическая хирургия и эстетическая медицина. 2025;(4):97‑109.
Prohoda EE, Manturova NE, Stupin VA, Silina EV. 3D composite tissue-engineering scaffolds as a donor material in reconstructive surgery of soft tissues: characteristics and current state of the problem. Plastic Surgery and Aesthetic Medicine. 2025;(4):97‑109. (In Russ., In Engl.)
https://doi.org/10.17116/plast.hirurgia202504197

Рекомендуем статьи по данной теме:
Эс­те­ти­чес­кий ана­лиз ли­ца в прак­ти­ке плас­ти­чес­ко­го хи­рур­га се­год­ня. Плас­ти­чес­кая хи­рур­гия и эс­те­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2025;(3-2):64-70
Мыш­цы ту­ло­ви­ща при лос­кут­ной ре­конструк­ции в плас­ти­чес­кой хи­рур­гии. Плас­ти­чес­кая хи­рур­гия и эс­те­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2025;(3-2):110-118

Введение

Пластическая хирургия как научная дисциплина, исторически объектом изучения которой является изучение, создание и последующее применение в рутинной практике эффективных методов лечения дефектов и деформаций различной анатомической сложности и локализации [1], всегда была дисциплиной инноваций. С развитием тренда междисциплинарной коллаборации перед исследователями открылись возможности по взаимодополнению специфических компетенций с целью создания инноваций, объединяющих знания и практический подход нескольких дисциплин. К числу подобных инноваций относится тканевая инженерия. Примером продукта тканевой инженерии является ацеллюлярный дермальный матрикс, на настоящий момент используемый в качестве вспомогательного донорского материала в пластической хирургии молочной железы, передней брюшной стенки и при лечении различных дефектов мягких тканей различной этиологии [2]. Универсальность применения и возможные перспективы развития спровоцировали повышенный интерес к данному направлению, что привело к дальнейшему развитию тканевой инженерии и активной коллаборации специалистов на стыке фундаментальных и клинических дисциплин. Текущим этапом развития является создание трехмерных конструкций — скаффолдов (от англ. scaffold — каркас), синтезированных в лабораторных условиях, способных обеспечивать жизнедеятельность детерминированных клеточных линий [3]. Трехмерность обеспечивает ряд преимуществ [4], которые позволяют не только использовать скаффолды как терапевтическое средство заживления ран с адекватным профилем взаимодействия на уровне микроорганизма и макроорганизма, но и создавать конструкции со сложной геометрией, потенциально способные являться средством радикального лечения дефектов тканей у пораженных пациентов per se [4].

Сложность создания подобного типа конструкций обусловлена не только требованиями к специфическим свойствам биодеградируемости, биосовместимости и к уровню цитотоксичности готового продукта с функцией обеспечения жизнедеятельности внедренных и нативных клеточных линий [5], но и требуемыми механическими, биологическими, химическими и физическими характеристиками, определяемыми типом замещаемой ткани [5, 6].

В настоящее время материалами для создания скаффолдов являются представители трех групп [6]: 1) полимеры, 2) металлы, 3) керамика. Соответственно, материалы из каждой группы обладают как полезными, так и нежелательными характеристиками для готовой конструкции [6]. Создание и использование комбинации материалов — композитов с уникальными свойствами является перспективным направлением исследований ввиду перспективы создания скаффолда с характеристиками, оптимально соответствующими решению вышеописанной задачи [7].

В процессе дизайна возможно создание продукта со специфической особенностью воздействия на реципиентную среду — функционализация скаффолда [8]. Создание скаффолдов с вышеуказанными параметрами получило наибольшее распространение при описании методов тканевой инженерии костной ткани [8], однако аналогичный подход целесообразен и применим и для дефектов мягких тканей [9]: если принять во внимание положительный тренд на травматизм в сочетании с прогрессивным ростом населения и данными о частоте поражения хроническими ранами в диапазоне 1—2% от современной человеческой популяции [10], то становится очевидным, что выполнение исследований в данном направлении представляет собой актуальную задачу.

Обзор литературы, касающейся современного статуса разработки композитных тканеинженерных скаффолдов, с оценкой имеющихся данных о возможностях функционализации позволит сформировать траекторию дальнейших исследований в данном направлении.

Материал и методы

Выполнен поиск публикаций в базах PubMed, eLibrary, базе серой литературы Google Scholar по следующему поисковому запросу: (bioactive [Title/Abstract] OR composite[Title/Abstract] OR combined[Title/Abstract] OR impregnated[Title/Abstract] OR hybrid[Title/Abstract] OR multilayered[Title/Abstract] OR “tissue-engineering” [Title/Abstract]) AND (degrad*[Title/Abstract] OR biodegrad*[Title/Abstract] OR absorb*[Title/Abstract]) AND (3D[Title/Abstract] OR “three-dimensional”[Title/Abstract] OR multidimensional[Title/Abstract]) AND (scaffold*[Title/Abstract] OR scaffolds[Title/Abstract] OR “tissue-engineered scaffold*”[Title/Abstract] OR “bio-engineered scaffold*”[Title/Abstract] OR “tissue scaffold*”[Title/Abstract] OR matri*[Title/Abstract] OR “tissue matri*”[Title/Abstract]) AND (compound[Text Word] OR composite[Text Word] OR complex[Text Word] OR “full thickness”[Text Word]) NOT bone NOT ligament AND (defect*[Text Word] OR trauma[Text Word] OR injur*[Text Word] OR damage[Text Word] OR deform*[Text Word] OR wound*[Text Word] OR wounds*[Text Word]) AND (reconstruct*[Text Word] OR “plastic surg*”[Text Word] OR healing[Text Word] OR “reconstructive surgery*”[Text Word] OR repair*[Text Word] OR treatment*[Text Word]) NOT (Review[Publication Type]).

Аналогичные поисковые запросы выполнены в других базах данных. Запрос в eLibrary выполнен на русском языке с учетом морфологии и похожего текста в титуле, абстракте, ключевых слов: (биоактив* или композит* или комбин* или пропитан* или гибрид*или многослойный или «ткане* инженерн*) и (разлагаем* или биоразлагаем* или абсорбируем*) и (3D или трехмерн* или многомерн*) и (скаффолд* или скаффолды* или «тканеинженерн* скаффолд*» или «биоинженерн* скаффолд*» или «тканев* скаффолд*» или матриц* или «тканев* матриц*»).

В полученных результатах выполнен поиск в титуле, абстракте, ключевых словах, с учетом морфологии, с учетом похожего текста: (сочетанн* или композит* или комплексн* или полнослойн*) не кост* не связк* и (дефект* или травм* или поврежден* или урон или деформац* или ранени* или ран*) и (реконструкция или «пластическая хирургия» или лечен* или «реконструктивн* хирурги*» или закрытие или устранение).

Суммарно получено 234 результата в трех базах.

Критерии включения:

— исследование, описывающее производство, оценку, применение скаффолда на основе композита в эксперименте in vitro и/или in vivo с целью получения тканеинженерной конструкции;

— публикации на русском и английском языках;

— давность публикации — 5 лет;

Критерии исключения:

— обзорный характер публикации;

— публикации с недоступным полным текстом исследования;

После скрининга титула и абстрактов, применения критериев и удаления дубликатов получено: 40 публикаций.

Из полного текста публикаций извлечены данные о виде материалов композита, методах производства скаффолдов, типе функционализации и функционализирующем агенте, размере пор, пористости, контактном угле смачивания, прочности, сроках деградации in vitro, используемых в эксперименте клеточных линиях и показателях их жизнедеятельности in vitro и моделях эксперимента in vivo, описывающего эффективность по сравнению с контролем.

Результаты

Исследования на этапе in vitro

В исследованиях на этапе in vitro в качестве материала использовались представители группы полимеров в основе состава композитов [11—26]. В 4 случаях — это композит природного и синтетического полимера, в 1 случае — трех природных полимеров, в 1 случае — двух синтетических полимеров и металла, в 3 случаях — двух природных полимеров, в 1 случае — композит полимера, металла и керамики, в 1 случае — двух полимеров и керамики, в 1 случае — двух природных полимеров и синтетического полимера. В одном случае материал представлял собой природный композит, содержащий природные полимеры коллагена I, III и IV типов [21], что не противоречит критериям включения в обзор. Наименования материалов приведены в табл. 1.

Таблица 1. Данные о разработке скаффолдов на этапе in vitro

Первый автор (год) [ссылка]

Материал

Функционализация

Модификации

Метод создания скаффолда

Морфологическая характеристика

Клеточная линия

Результат

Потенциальное клиническое применение

M. Zehra и соавт. (2020) [14]

Эластин/хитозан/альгинат натрия

Внедрение в состав биоактивного вещества

Ибупрофен (Sigma Aldrich) был загружен в трех различных концентрациях: 10%, 15% и 20%

Термическое гелеобразование (криотропное)

Диапазон размера пор 0,085—256 μm, остаток массы 56,2 ±1,64% при концентрации ибупрофена 20%

Мезенхимальные стволовые клетки крысы, нет данных о значимом цитотоксическом эффекте

ILM-20 продемонстрировал устойчивое высвобождение препарата и наибольшую пористость и наибольшую скорость пролиферации

Вспомогательное средство для ускоренного заживления раны in vivo

Y. He и соавт. (2020) [16]

Рекомбинантный коллаген человека/гиалуроновая кислота

Внедрение в состав биоактивного вещества

рКОЛ — контроль

рКОЛ/0% ГК

рКОЛ/2,5% ГК

рКОЛ/5% ГК

рКОЛ/10% ГК

Лиофилизация, кросслинкинг с использованием 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида гидрохлорида, повторная лиофилизация

Средний размер пор 150—250 μm, пористость: рКОЛ/0% ГК 94,1±4,3, рКОЛ/2,5% ГК 95,3±2,9, рКОЛ/5% ГК 93,4±3,7, рКОЛ/10% ГК 91,3±3,1, достигли показателя

2,5 N/mm2 при тестировании на растяжение

L929-фибробласты мыши, цитотоксичность 1-го уровня, схожие показатели миграции клеток между рКОЛ и рКОЛ/5% ГК

рКОЛ/ГК 2,5% показал устойчивость к деградации коллагеназой, устойчивость и долгосрочность хранения, повышение абсорбционных свойств

Потенциально долгосрочное перевязочное средство для хронических ран, требуется коррекция доз компонентов

J. Radwan-Pragłowska и соавт. (2020) [17]

Полилактид/хитозан

Внедрение в состав биоактивного вещества

Питательная среда — контроль

CS-PLA-30

CS-PLA-35

CS-PLA-30-Fe3O4

CS-PLA-35-Fe3O4

CS-PLA-30-ZnO

CS-PLA-35-ZnO

CS-PLA-30-Au

CS-PLA-35-Au

Комбинация лиофилизации и электроспиннинга

Средний размер пор 300 μm, предел прочности ~4 MPa, модуль Юнга ~35—40 MPa, деградация за 30 дней до 64% массы

L929-фибробласты мыши, дермальные фибробласты человека, цитотоксичность отсутствует

Повышение электропроводности в образцах с наночастицами Au, повышение активности пролиферации фибробластов при воздействии тока

Возможность применения с физиотерапевтической модальностью — электрофорезом для улучшения заживления раны

D. Du и соавт. (2021) [23]

Желатин/гидроксифенил пропионовая кислота

Внедрение в состав биоактивного вещества

Матрица 2 wt% Gtn-HPA, сферы 8 wt% Gtn-HPA

Матрица 2 wt% Gtn-HPA, сферы 8 wt%

Gtn-HPA+PDGF-BB

Матрица 2 wt% Gtn-HPA+PDGF-BB, сферы 8 wt% Gtn-HPA

Формирование гелевых сфер на супергидрофобном субстрате, перенос в гелевую матрицу

Деградация ~40 ч, модуль сжатия 8—57,5 kPa

Мезенхимальные стволовые клетки

Замедленный рост в клеточной среде с повышенной концентрацией полимера

Потенциально негативное явление in vivo

D.G. O’Shea и соавт. (2023) [26]

Метакриловый ангидрид гиалуроновой кислоты/ коллаген крупного рогатого скота I, II типов или комбинации (МГК/Кол+)

Внедрение в состав клеточной линии

MeHA-Col I

MeHA-Col I/Col II

MeHA-Col II

Лиофилизация, термическое гелеобразование

Модуль Юнга MeHA-Col I <15 kPa, полная деградация на 14-е сутки

Мезенхимальные стволовые клетки, отсутствует сравнение с контролем

Признаки дифференцировки в планируемый тип хрящевой ткани MeHA-Col II

Возможность получения хрящевой ткани без травмы классических донорских участков

Примечание. рКОЛ — рекомбинантный коллаген человека; ГК — гиалуроновая кислота; МГК — метакриловый ангидрид гиалуроновой кислоты; Кол — коллаген.

Наиболее распространенными методами получения готового продукта являлись: термическое гелеобразование (3 источника) [11, 14, 22], 3D-печать (4 источника) [12, 13, 15, 25] и комбинации методов (6 источников) [16, 17, 19—21, 26]. Временного тренда на использование определенного метода не отмечается. В процессе производства характеристики скаффолдов подвергались качественной и количественной оценке, однако используемые методы оценки и параметры отличаются значительной гетерогенностью между исследованиями. Причина данного явления, как предполагается, в том, что часть исследований являлась «доказательством концепции», и, вероятно, методы и характеристика материала будут подвергнуты авторами реитерации.

К числу характеристик готового продукта, имеющих приоритетное значение для функции управления жизнедеятельностью клеток, относятся общепринятые в конструкции скаффолдов пористость [27, 28], размер пор [28], краевой угол смачивания [29], прочность [30], уровень цитотоксичности [31].

Пористость

Данная характеристика определяет потенциал осуществления жизнедеятельности клеток в условиях скаффолда, взаимодействие механизмов заживления ран реципиентной зоны и предел прочности скаффолда.

Широкий диапазон полученных значений параметра пористости скаффолда (45±2%—95,3±2,9%) показал адекватную пористость для обеспечения жизнедеятельности клеточных линий в экспериментах [12, 16, 18, 20], что соответствует требованиям для конструкций, несущих клеточные линии фибробластного типа, которые позволяют осуществлять инфильтрацию и пролиферацию однородно в 3D-структуре [28]. Низкие значения показателя предела прочности соответствуют скаффолдам с включением в состав гиалуроновой кислоты — с обратной корреляцией предела прочности с повышением концентрации гиалуроновой кислоты (см. табл. 1).

Средний размер пор

Данный показатель имеет ключевое значение ввиду двух факторов. Больший размер пор увеличивает потенциальную впитывающую способность скаффолда [32] и является специфичной величиной при осуществлении тканевой инженерии с использованием клеточных линий [32]. На настоящий момент оптимальным для кожного покрова признан размер пор в диапазоне 25—330 μm (средний размер 125±25 μm) [28, 33]. Данный показатель соответствует полученным данным из описаний процесса оценки скаффолдов. Однородность распределения пор как качественная характеристика была признана исследователями как положительная [22, 25], вне зависимости от используемого метода или материала.

В целом для тканевой инженерии с использованием клеток дермального типа или кератиноцитов применялись скаффолды с незначительными отклонениями показателя среднего диаметра пор — с удовлетворительными результатами (см. табл. 1). При этом использование метода 3D-печати и электроспиннинга позволяет получить скаффолд с детерминированными заранее физическими показателями, в большей степени контролируемыми с использованием специализированного программного обеспечения при 3D-печати скаффолда [34].

Стоит отметить, что, несмотря на однородность показателя размера пор в исследованиях с включением в состав гиалуроновой кислоты, результаты оценки показателей клеточной жизнедеятельности показали негативное влияние гиалуроновой кислоты на миграцию и инфильтрацию дермальных фибробластов, несмотря на размер пор, находящийся в пределах диапазона. Подобное явление также наблюдалось при концентрации коллагена выше 11 мг/мл [21].

Прочность

Классической концепцией создания скаффолда является создание конструкции с характеристиками, имитирующими замещаемую ткань, в данном разделе — прочностью и растяжимостью [30]. В исследованиях с участием клеточных линий, применимых для тканевой инженерии кожи, показатели прочности представлены модулем Юнга или результатами теста на предел прочности на растяжение [35]. Соответствующими характеристиками для кожи является предел прочности на растяжение 27,2±9,3 MPa и модуль Юнга в диапазоне 4,6—20,0 MPa, однако модуль был описан и на уровне 0,135 MPa (135 kPa) в зависимости от метода измерения [36]. Теоретически использование материала с меньшей молекулярной массой или концентрацией позволит манипулировать данными показателями. Стоит отметить, что данный показатель остается спорным ввиду того, что данные экспериментов in vitro свидетельствуют о достаточном уровне жизнедеятельности клеточных линий в скаффолдах с супрафизиологическими и субфизиологическими показателями прочности конструкции (см. табл. 1), что делает перспективным их изучение в эксперименте in vivo.

Контактный угол смачивания

Данный показатель важен для изучения характеристики гидрофильности поверхности скаффолда. Величина показателя 90° характеризует переход от гидрофильной (менее 90°) к гидрофобной (более 90°) и супергидрофобной (более 140°) характеристики поверхности. Данный показатель находится в обратной зависимости от пористости и шероховатости поверхности [25]. Дополнительно гидрофильность композита возрастает при увеличении концентрации гидрофильного полимера в составе [16]. Таким образом, при нарастании концентрации нанокристаллов целлюлозы возрастает контактный угол смачивания (78,2±6,7° и 74,7±2,3°) против нативного скаффолда (98,1±4,6°), что является преимуществом композитного строения скаффолда — при использовании композитного материала на основе комбинации гидрофильного и гидрофобного элементов [25].

Цитотоксичность

Уровень цитотоксичности у большинства обозреваемых композитов соответствовал 0-му уровню по ИСО 10993-5-2011 в трех случаях выявленного токсического воздействия на клеточную линию, которое было обусловлено типом кросслинкера (полиэтиламин), воздействием производных функционализирующего компонента скаффолда при его определенной концентрации (AgNO3 в концентрации более 5%) или особенностями химического состава функционализирующего компонента (SC). Авторами данных исследований отмечены причинно-следственные связи данного явления [13, 15, 24], что позволит оптимизировать разработку скаффолдов с данными компонентами в будущем.

В процессе изучения жизнеспособности клеточных линий выявлены противоречивые сведения относительно данной характеристики при включении в состав композита гиалуроновой кислоты [16, 19, 26]. Цитотоксическое действие гиалуроновой кислоты ранее описано в литературе [37], однако оно обладает зависимой от концентрации и молекулярной массы выраженностью. В исследованиях применялась гиалуроновая кислота как с низкой, так и с высокой молекулярной массой, при этом были получены данные о явлении цитотоксичности 1-го типа при использовании гиалуроновой кислоты с низкой молекулярной массой и отсутствуют сведения о значимой цитотоксичности гиалуроновой кислоты с высокой молекулярной массой, что, однако, может быть связано с дизайном получения скаффолда [16, 19, 26].

В эксперименте с создание композита с содержанием градиентных сфер полиэтиленгликоля (ПЭГ) с целью тканевой инженерии мышечной ткани отмечается интенсивная миграция клеток к сферам с большей концентраций ПЭГ [13]. Данное явление обусловлено активацией Rho-АТФаза-зависимого механизма. Аналогичное явление отмечается в исследовании с применением градиентного ксеногенного матрикса — с изменением характера распределения клеток в зависимости от концентрации материала [13]. Данное явление представляет интерес при формировании скаффолдов с элементами различной плотности как средство контроля инфильтрации клеток. Химическая модификация ПЭГ является теоретически перспективным, но на настоящий момент неоптимальным методом выбора для получения материала для тканевой инженерии с использованием скаффолд-технологий ввиду неоптимального соответствия ключевым параметрам, описанным выше.

Значительным ограничением использования ксеногенного материала в изучаемых работах помимо необходимости выполнения децеллюляризации являются необходимость контроля за содержанием дезоксирибонуклеиновой кислоты в материале для скаффолда и неудовлетворительные морфологические характеристики, требующие создания композита, что значительно повышает стоимость производства. Несмотря на это, материал имеет состав, приближенный по характеристикам к нативному экстрацеллюлярному (внеклеточному) матриксу (далее — ЭЦМ), что обуславливает интерес исследователей к нему и преимущества использования данного материала [21], подтверждение его положительных свойств при создании композита более подробно будет изложено в эксперименте in vivo.

Исследования на этапе in vivo

В большинстве исследований, описывающих этап in vivo в качестве материала для композитов, аналогично доминирует использование представителей группы полимеров в составе основы для композитов [38—60]. Преимущественно это: в 5 случаях — альгинат натрия, в 4 случаях — хитозан, в 9 случаях — желатин (табл. 2). Частота их применения на этапе in vivo в целом отражает таковую, описанную ранее в тексте на этапе in vitro. Композиты на основе полимеров полимолочной кислоты (3 случая) и целлюлозы (1 случай) применялись реже. Данную тенденцию обуславливают не только подробно изученные свойства полимеров [38, 50, 55], но, вероятно, и экономические факторы.

Таблица 2. Данные о разработке скаффолдов на этапе in vivo

Первый автор (год) [ссылка]

Материал

Функционализация

Модификации

Метод создания скаффолда

Морфологическая характеристика

Клеточная линия

Модель эксперимента

Результат

L. Ming и соавт. (2018) [38]

Полимолочная кислота/желатин

Внедрение в состав биоактивного вещества

Ресвератрол в концентрации 57,14 μmol/L, 114,28 μmol/L,

200 μmol/L

Электроспиннинг, лиофилизация

Плотность 92,68 mg/cm3

Хондроциты крысы Sprague Dawley

Крысы Sprague Dawley, модель дефекта хрящевой и поверхностной костной ткани мыщелка бедра

Скаффолды показали лучшее заживление дефекта, содержание ресвератрола 114,28 lmol/L показало лучшие результаты in vivo

M. Shahriari-Khalaji (2023) [39]

Хитозан/альгинат

Внедрение в состав биоактивного вещества

Хитозан/ альгинат с/без биоактивных молекул флурбипрофена

Лиофилизация

Средний размер пор Alg-CS-Flu ~80 μm, краевой угол смачивания Alg-CS-Flu 37°, модуль Юнга не превышает 250 kPa, предел прочности 20 kPa

L929-фибробласты мыши, отсутствие цитотоксичности

Подкожная имплантация, мышь, скаффолд сохранен на 7-е сутки

Снижение активности воспалительного ответа с биоактивными молекулами

С.В. Чеботарев и соавт. (2020) [40]

Децеллюляризованный материал

Отсутствует

Отсутствуют

Лиофилизация, ферментативное гелеобразование

Не описано

Не описано

Модель дефекта хрящевой и поверхностной костной ткани мыщелка бедра кролика, биосовместимость материала

Уменьшение диаметра и глубины дефекта на 8-й неделе

R.V. Badhe и соавт. (2021) [45]

Полианилин/хитозан

Внедрение в состав биоактивного вещества, электропроводность скаффолда

Отсутствуют

Лиофилизация

Полная деградация в течение 4 нед

Стволовые клетки пульпы зуба

Крысы Wistar, модель полнослойного дефекта кожного покрова, рубцовая ткань отсутствует

Усиление пролиферации клеток при использовании электрического тока in vitro и in vivo, ускорение заживления при использовании электропроводного скаффолда

В.М. Свистушкин и соавт. (2020) [48]

Коллаген

Внедрение в состав биоактивного вещества

Коллаген/NaCl 0,9% — контроль, коллаген/bFGF

Не описано

Не описано

Не использовалась

Модель стойкой перфорации барабанной перепонки у шиншилл, имеющиеся данные позволяют сделать вывод о рубцовом характере восстановления дефекта

Устранение дефекта на 14-е сутки

L. Siebert и соавт. (2021) [51]

Желатин метакрилоил (GelMa)

Внедрение в состав двух биоактивных веществ

1% t-ZnO

3% t-ZnO

Лиофилизация, 3D-печать

Модуль Юнга 1% t-ZnO ~0,5 MPa, 3% t-ZnO ~0,85 MPa, деградация за 24 ч (остаточная масса) 1% t-ZnO 70%

HUVEC

C2C12

SKH-1 мыши, подкожная имплантация (4 нед) и модель полнослойной раны кожи

Материал частично сохранен in vivo, 1% t-ZnO в комбинации с VEGF усиливает противовоспалительную реакцию, ангиогенез и пролиферацию клеток

Свойства биосовместимости, биоразлагаемости, нетоксичности, положительного влияния на заживление ран хитозана, в частности, является примером подробно изученного материала [39]. Композиты на его основе включали хитозан/альгинат, хитозан/полианилин, хитозан/коллаген, хитозан/альгинат — катехол. Композит хитозан/коллаген применялся в скаффолде для устранения дефекта специализированной области — полнослойного краевого тарзоконъюнктивального дефекта верхнего века [43], остальные — для тканевой инженерии дефектов мягких тканей (см. табл. 2).

Композит хитозан/альгинат полученный в ходе двухэтапного процесса кросслинкинга и лиофилизации, получил однородную характеристику пор (средний диаметр 80 μm) и подходящие по критериям гидрофильные свойства поверхности. В состав скаффолда в ходе производства внедрены биоактивные молекулы флурбипрофена, последний не показал значимого цитотоксического действия in vitro [39]. Характеристики скаффолда и показатели жизнедеятельности использованной клеточной линии L929-фибробластов мыши в целом удовлетворяют требованиям к подобного вида конструкциям, размер пор и полученный модуль Юнга приводят к выводу об оптимальном применении данного скаффолда в качестве несущей конструкции для тканевой инженерии хрящевой ткани [7].

Эксперимент с использованием композита хитозан/полианилин спроектирован для проверки свойств электропроводности полианилина и изучения его воздействия на заживление кожного дефекта in vivo [45]. Полученный скаффолд помимо функции электропроводности имел в своем составе биоактивные молекулы витамина D. Каждое из этих свойств подверглось изучению воздействия на клеточную линию на этапе in vitro. В данном композите отмечается активность выделения молекул витамина D за 48 ч, что ограничивает теоретическую эффективность клинического применения данной биомолекулы острыми ранами. Применение электрического тока с силой 1 А ускорило заживление полнослойного дефекта кожи in vivo приблизительно в 2 раза по сравнению с контролем. Несмотря на хорошие результаты in vivo, значимой проблемой остаются данные о неразлагаемости полианилина, что в отсутствие биоразлагаемых электропроводных альтернатив ограничивает применение данного композита для создания скаффолдов [45].

Хитозан/альгинат — катехол относительно сложен в производстве ввиду необходимости синтеза компонентов скаффолда в определенной геометрической форме и последовательности с комбинацией методов электроспиннинга и 3D-печати [39]. Преимуществами данного композита является включение в его состав аутологичного фибринового геля, полученного в ходе стандартной процедуры, в качестве компонента, а также полученные механические характеристики: относительное удлинение при разрыве 84%, модуль Юнга 1,06 MPa, полученный средний диаметр пор 63±10,16 μm. В качестве биоактивного компонента в его состав внедрены молекулы галлия для обеспечения антибактериальной активности. Ввиду большего объема композита в гидрофильной части (краевой угол смачивания 29±4°), чем в гидрофобной, состоящей из волокон поликапролактона части (краевой угол смачивания 97±5°), концентрация галлия для достижения определяемого антибактериального эффекта была выше и оптимизирована для исключения явления цитотоксичности. В эксперименте функционализированный скаффолд продемонстрировал эффективность заживления ожоговой раны по сравнению с контролем (12 дней против 20 дней) [39].

Композит хитозан/коллаген являлся мягкой частью бифазного скаффолда в комбинации с более жесткой опорой из композита ППФ/ХЕМА в эксперименте устранения полнослойного краевого тарзоконъюнктивального дефекта верхнего века. Создание жесткой части скаффолда потребовало применения метода выщелачивания порогена (в данном случае — желатина) и последующих двух этапов лиофилизации для получения продукта требуемого механического качества и толщины. В ходе эксперимента оптимизация содержания композита хитозан/коллаген положительно коррелировала с толщиной продукта [39]. В процессе производства получено три скаффолда с градиентом данного показателя. В ходе эксперимента выявлено, что оптимальное заживление в модели дефекта задней ламеллы происходит при применении скаффолда со средней толщиной 466,38±69,78 μm. Вероятно, данная особенность является частным случаем, характерным для высокоспециализированной области века, однако авторами не описана точная толщина дефекта.

Композиты желатина представляют собой перспективный материал для 3D-печати. Для получения биочернил с адекватными характеристиками обеспечения жизнедеятельности клеток желатин комбинировался с материалами повышенной жесткости или подвергался химической модификации с получением GelMa [51, 55, 58, 59]. Оба варианта позволяют получить биочернила, совместимые с несколькими клеточными линиями, в том числе с мезенхимальными стволовыми клетками, наиболее часто полученными из жировой ткани животного или человеческого происхождения. Жировая ткань помимо источника клеточных линий является потенциальным источником ЭЦМ [61]. Скаффолды, содержащие данный биоматериал, показали более высокую скорость деградации под действием коллагеназы, имеющую дозозависимый характер, однако данное обстоятельство незначительно повлияло на заживление дефектов в различных моделях in vivo [54, 56, 58]. Данное явление связано с содержанием элементов ЭЦМ, которые значимо усиливали ангиогенез по данным CD31-иммуногистохимического исследования по сравнению с соответствующим контролем и усиливали синтез коллагена III типа [56]. Схожее влияние на ангиогенез показало внедрение в состав скаффолда биоактивных молекул факторов роста, однако данные, позволяющие судить о сравнительной эффективности указанных компонентов изолированно, недостаточны. Также компоненты ЭЦМ дозозависимо увеличивали модуль Юнга у скаффолдов с его содержанием, например, 5% ЭЦМ Alg/Gel в сравнении с контролем (0% ЭЦМ): 2,159±4,82 MPa против 0,415±2,63 MPa (см. табл. 2).

Функционализированный вариант биочернил получен на основе композита GelMa/гиалуроновой кислоты/фибрина с внедрением в состав биочернил клеток HUVEC и дермальных фибробластов человека. Под воздействием слабой кинетической силы в 1 мН в ходе эксперимента in vitro в полученном с использованием 3D-печати скаффолде сформировалась сосудистая сеть, in vivo осуществившая контакт с сосудами реципиентной зоны по данным CD31-иммуногистохимического исследования [55]. На настоящий момент применение данного скаффолда ограниченно ввиду его слабых механических свойств (модуль Юнга 1,5 kPa), однако этот эксперимент показал доступность подобной концепции, что является очередной вехой к созданию «умных» тканеинженерных конструкций.

В эксперименте с применением композита желатин/полиглицерол себакат представлен интересный метод контроля качества восстановленной ткани после выведения животных из эксперимента. Согласно результатам, модуль Юнга показал прирост в связи с клеточной инфильтрацией и процессами ранозаживления in vivo: 1,85±0,12 MPa (1-я неделя) против 2,59±0,13 MPa (4-я неделя). Применение данного метода позволяет актуализировать требования к механическим характеристикам скаффолдов [60].

В исследованиях с использованием альгината натрия описан композит альгинат/карбоксиметилцеллюлоза, подходящий по характеристикам для осуществления 3D-биопечати, с оптимальным соотношением компонентов композита, in vivo показавший сравнимую гистологически эффективность с аутологичным кожным трансплантатом [53].

Относительно новым методом функционализации стало создание сфероидных структур из мезенхимальных стволовых клеток, заключенных в оболочку из альгината натрия с целью удлинения срока жизнедеятельности клеточных линий и создания депо факторов роста. Данная теория подтвердилась на этапе in vitro. Статистически значимое увеличение числа жизнеспособных клеток по сравнению с контролем — 92,8% против 78,3% — отмечалось на 12-е сутки культивирования. Применение данного скаффолда in vivo продемонстрировало эпителизацию полнослойного дефекта кожного покрова на 14-е сутки [44].

Внедрение клеточных линий мезенхимальных стволовых клеток показало повышенную эффективность заживления ран по сравнению с контролем, что является очередным подтверждением потенциальной клинической эффективности тканеинженерных конструкций [42, 44, 47].

Ограничения

Экспериментальный характер исследований не позволяет провести прямого сравнения эффективности применения определенного метода или материала для создания композитного скаффолда.

Гетерогенный характер оценки скаффолдов потенциально снижает точность количественной оценки.

Ограниченность доступа к международным базам данных по независящим от исследователей экономическим и политическим причинам потенциально снижает объем выборки.

Заключение

На настоящий момент исследования в области композитных тканеинженерных конструкций сосредоточены на поиске материала, обеспечивающего требуемые характеристики скаффолда в сочетании с удобством модификации. Наиболее изученными и универсальными представляются композиты с содержанием полимеров хитозана и модифицированного желатина. С точки зрения методов производства хитозан представляет собой более экономически приемлемый вариант, желатин, в свою очередь универсален для осуществления химической, физической и функционализирующей модификации с последующим осуществлением 3D-печати. Функционализация с применением наночастиц как транспортного агента для биоактивных веществ приобретает значительное распространение в фундаментальных исследованиях. Биоактивные вещества из группы факторов роста показали значительно лучшие результаты in vivo в сравнении с аналогичными контролями. Функция электропроводности показала перспективные результаты стимуляции клеточной жизнедеятельности in vitro и in vivo. Взаимодействие клеточной линии мезенхимальных стволовых клеток в подобных условиях требует дополнительного изучения.

Перспективным вектором разработок является объединение компонентов, обладающих несколькими биоактивными свойствами, таких как наночастицы золота, платины, элементы экстрацеллюлярного матрикса, с целью создания в конечном итоге нового индивидуального медицинского изделия на основе композита с широко изученными свойствами, которые с учетом полученных данных могут быть подвергнуты дополнительной физико-химической настройке.

При создании композита следует планировать подробную физическую, реологическую, биологическую оценку. На настоящий момент объем оценки и оцениваемые показатели обладают значительной гетерогенностью и в большинстве случаев композитные тканеинженерные конструкции обладают малой механической прочностью для тканевой инженерии кожного покрова или неподходящим сроком деградации. Требуется также изменить модель эксперимента ввиду значительных различий в свойствах кожного покрова грызунов и кожного покрова человека.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Funding. The study had no sponsorship.

Литература / References:

  1. Вербо Е.В., Мантурова Н.Е., Орлова Ю.М. Развитие реконструктивной хирургии лица в разрезе исторического аспекта специальности в мировом масштабе. Пластическая хирургия и эстетическая медицина. 2021;(1):94-105.  https://doi.org/10.17116/plast.hirurgia202101194
  2. Macadam SA, Lennox PA. Acellular dermal matrices: Use in reconstructive and aesthetic breast surgery. The Canadian Journal of Plastic Surgery. 2012;20(2):75-89.  https://doi.org/10.1177%2F229255031202000201
  3. Chan BP, Leong KW. Scaffolding in tissue engineering: general approaches and tissue-specific considerations. European Spine Journal. 2008;17(S4): 467-479.  https://doi.org/10.1007/s00586-008-0745-3
  4. Zaszczyńska A, Moczulska-Heljak M, Gradys A, Sajkiewicz P. Advances in 3D Printing for Tissue Engineering. Materials. 2021;14(12):3149. https://doi.org/10.3390/ma14123149
  5. Arun Arjunan, Baroutaji A, Robinson J, Wang C. Tissue Engineering Concept. Elsevier eBooks. Published online January 01, 2022:103-112.  https://doi.org/10.1016/b978-0-12-815732-9.00120-0
  6. Shyam R, Reddy LVK, Palaniappan A. Fabrication and Characterization Techniques of In Vitro 3D Tissue Models. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(3):1912. https://doi.org/10.3390/ijms24031912
  7. Safinsha S, Mubarak Ali M. Composite scaffolds in tissue engineering. Materials Today: Proceedings. 2020;24:2318-2329. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.03.761
  8. Guo B, Lei B, Li P, Ma PX. Functionalized scaffolds to enhance tissue regeneration. Regenerative Biomaterials. 2015;2(1):47-57.  https://doi.org/10.1093/rb/rbu016
  9. Mazzoni E, Iaquinta MR, Lanzillotti C, Mazziotta C, Maritati M, Montesi M, Sprio S, Tampieri A, Tognon M, Martini F. Bioactive Materials for Soft Tissue Repair. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2021 Feb 19; 9:613787. PMID: 33681157; PMCID: PMC7933465. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.613787
  10. Järbrink K, Ni G, Sönnergren H, Schmidtchen A, Pang C, Bajpai R, Car J. Prevalence and incidence of chronic wounds and related complications: a protocol for a systematic review. Systematic Reviews. 2016 Sept 08;5(1):152. PMID: 27609108; PMCID: PMC5017042. https://doi.org/10.1186/s13643-016-0329-y
  11. Zhan H, Löwik DWPM. A Hybrid Peptide Amphiphile Fiber PEG Hydrogel Matrix for 3D Cell Culture. Advanced Functional Materials. 2019;29(16): 1808505. https://doi.org/10.1002/adfm.201808505
  12. Hewitt E, Mros S, Mcconnell M, Cabral J, Ali A. Melt-electrowriting with novel milk protein/PCL biomaterials for skin regeneration. Biomedical Materials. Published online July 18, 2019. https://doi.org/10.1088/1748-605x/ab3344
  13. Ilhan E, Cesur S, Guler E, Topal F, Albayrak D, Guncu MM, Cam ME, Taskin T, Sasmazel HT, Aksu B, Oktar FN, Gunduz O. Development of Satureja cuneifolia-loaded sodium alginate/polyethylene glycol scaffolds produced by 3D-printing technology as a diabetic wound dressing material. International Journal of Biological Macromolecules. 2020 Oct 15;161:1040-1054. Epub 2020 June 13. PMID: 32544577. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.06.086
  14. Zehra M, Mehmood A, Yar M, Shahzadi L, Riazuddin S. Development of NSAID‐loaded nano‐composite scaffolds for skin tissue engineering applications. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 2020;108(8):3064-3075. https://doi.org/10.1002/jbm.b.34634
  15. Afghah F, Ullah M, Seyyed Monfared Zanjani J, Akkus Sut P, Sen O, Emanet M, Saner Okan B, Culha M, Menceloglu Y, Yildiz M, Koc B. 3D printing of silver-doped polycaprolactone-poly(propylene succinate) composite scaffolds for skin tissue engineering. Biomedical Materials (Bristol, England). 2020 Apr 15;15(3):035015. PMID: 32032966. https://doi.org/10.1088/1748-605X/ab7417
  16. He Y, Hou Z, Wang J, Wang Z, Li X, Liu J, XiaolinYang, Liang Q, Zhao J. Assessment of biological properties of recombinant collagen-hyaluronic acid composite scaffolds. International Journal of Biological Macromolecules. 2020 Apr 15;149:1275-1284. Epub 2020 Feb 05. PMID: 32035148. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.02.023
  17. Radwan-Pragłowska J, Janus Ł, Piątkowski M, Bogdał D, Matýsek D. Hybrid Bilayer PLA/Chitosan Nanofibrous Scaffolds Doped with ZnO, Fe3O4, and Au Nanoparticles with Bioactive Properties for Skin Tissue Engineering. Polymers. 2020;12(1):159.  https://doi.org/10.3390/polym12010159
  18. Soubhagya AS, Balagangadharan K, Selvamurugan N, Sathya Seeli D, Prabaharan M. Preparation and characterization of chitosan/carboxymethyl pullulan/bioglass composite films for wound healing. Journal of Biomaterials Applications. 2021;36(7):1151-1163. https://doi.org/10.1177/08853282211050161
  19. Entekhabi E, Haghbin Nazarpak M, Shafieian M, Mohammadi H, Firouzi M, Hassannejad Z. Fabrication and in vitro evaluation of 3D composite scaffold based on collagen/hyaluronic acid sponge and electrospun polycaprolactone nanofibers for peripheral nerve regeneration. Journal of Biomedical Materials Research — Part A. 2021;109(3):300-312.  https://doi.org/10.1002/jbm.a.37023
  20. Merk M, Chirikian O, Adlhart C. 3D PCL/Gelatin/Genipin Nanofiber Sponge as Scaffold for Regenerative Medicine. Materials. 2021;14(8):2006. https://doi.org/10.3390/ma14082006
  21. Allbritton‐King JD, Kimicata M, Fisher JP. Incorporating a structural extracellular matrix gradient into a porcine urinary bladder matrix‐based hydrogel dermal scaffold. Journal of Biomedical Materials Research — Part A. 2021;109(10):1893-1904. Epub 2021 Apr 02. PMID: 33797180. https://doi.org/10.1002/jbm.a.37181
  22. Rafie M, Meshkini A. Tailoring the proliferation of fibroblast cells by multiresponsive and thermosensitive stem cells composite F127 hydrogel containing folic acid.MgO:ZnO/chitosan hybrid microparticles for skin regeneration. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021;167:106031. Epub 2021 Oct 01. PMID: 34601068. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2021.106031
  23. Du D, Liu Z, Niu W, Weng D, Lim TC, Kurisawa M, Spector M. An Injectable Multifunctional Dual-Phase Bead-Reinforced Gelatin Matrix Permissive of Mesenchymal Stem Cell Infiltration for Musculoskeletal Soft Tissue Repair. Advanced Healthcare Materials. 2021 Sept;10(18):e2100626. Epub 2021 July 14. PMID: 34263563. https://doi.org/10.1002/adhm.202100626
  24. Martin A, Nyman JN, Reinholdt R, Cai J, Schaedel AL, van der Plas MJA, Malmsten M, Rades T, Heinz A. In Situ Transformation of Electrospun Nanofibers into Nanofiber-Reinforced Hydrogels. Nanomaterials (Basel). 2022 Jul 16;12(14):2437. PMID: 35889661; PMCID: PMC9318765. https://doi.org/10.3390/nano12142437
  25. Giubilini A, Messori M, Bondioli F, Minetola P, Iuliano L, Nyström G, Maniura-Weber K, Rottmar M, Siqueira G. 3D-Printed Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)-Cellulose-Based Scaffolds for Biomedical Applications. Biomacromolecules. 2023 Sept 11;24(9):3961-3971. Epub 2023 Aug 17. PMID: 37589321; PMCID: PMC10498448. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.3c00263
  26. O’Shea DG, Hodgkinson T, Curtin CM, O’Brien FJ. An injectable and 3D printable pro-chondrogenic hyaluronic acid and collagen type II composite hydrogel for the repair of articular cartilage defects. Biofabrication. 2023 Oct 27; 16(1). PMID: 37852239. https://doi.org/10.1088/1758-5090/ad047a
  27. Lutzweiler G, Ndreu Halili A, Engin Vrana N. The Overview of Porous, Bioactive Scaffolds as Instructive Biomaterials for Tissue Regeneration and Their Clinical Translation. Pharmaceutics. 2020;12(7):602.  https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12070602
  28. Loh QL, Choong C. Three-Dimensional Scaffolds for Tissue Engineering Applications: Role of Porosity and Pore Size. Tissue Engineering Part B: Reviews. 2013;19(6):485-502.  https://doi.org/10.1089/ten.teb.2012.0437
  29. Zhang J, Li J, Jia G, et al. Improving osteogenesis of PLGA/HA porous scaffolds based on dual delivery of BMP-2 and IGF-1 via a polydopamine coating. RSC Advances. 2017;7(89):56732-56742. https://doi.org/10.1039/c7ra12062a
  30. Thangavel M, Elsen Selvam R. Review of Physical, Mechanical, and Biological Characteristics of 3D-Printed Bioceramic Scaffolds for Bone Tissue Engineering Applications. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2022; 8(12):5060-5093. PMID: 36415173. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.2c00793
  31. Rahyussalim AJ, Kurniawati T, Aprilya D, Anggraini R, Ramahdita G, Whulanza Y. Toxicity and biocompatibility profile of 3D bone scaffold developed by Universitas Indonesia: A preliminary study. AIP Conference Proceedings. 2018 Feb 21;1817(1):020004. Published online January 01, 2017. https://doi.org/10.1063/1.4976756
  32. Wang W, Caetano G, Ambler W, et al. Enhancing the Hydrophilicity and Cell Attachment of 3D Printed PCL/Graphene Scaffolds for Bone Tissue Engineering. Materials. 2016;9(12):992.  https://doi.org/10.3390/ma9120992
  33. Zhang Z, Feng Y, Wang L, Liu D, Qin C, Shi Y. A review of preparation methods of porous skin tissue engineering scaffolds. Materials Today Communications. 2022;32:104109. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.104109
  34. An J, Teoh JEM, Suntornnond R, Chua CK. Design and 3D Printing of Scaffolds and Tissues. Engineering. 2015;1(2):261-268.  https://doi.org/10.15302/j-eng-2015061
  35. Holt B, Tripathi A, Morgan J. Viscoelastic response of human skin to low magnitude physiologically relevant shear. Journal of Biomechanics. 2008; 41(12):2689-2695. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2008.06.008
  36. Joodaki H, Panzer MB. Skin mechanical properties and modeling: A review. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine. 2018;232(4):323-343.  https://doi.org/10.1177/0954411918759801
  37. Boeckel DG, Shinkai RSA, Grossi ML, Teixeira ER. In vitro evaluation of cytotoxicity of hyaluronic acid as an extracellular matrix on OFCOL II cells by the MTT assay. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, and Oral Radiology. 2014;117(6):e423-e428. https://doi.org/10.1016/j.oooo.2012.07.486
  38. Ming L, Zhipeng Y, Fei Y, Feng R, Jian W, Baoguo J, Yongqiang W, Peixun Z. Microfluidic-based screening of resveratrol and drug-loading PLA/Gelatine nano-scaffold for the repair of cartilage defect. Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology. 2018;46(Suppl 1):336-346. Epub 2018 Mar 26. PMID: 29575923. https://doi.org/10.1080/21691401.2017.1423498
  39. Shahriari-Khalaji M, Sattar M, Cao R, Zhu M. Angiogenesis, hemocompatibility and bactericidal effect of bioactive natural polymer-based bilayer adhesive skin substitute for infected burned wound healing. Bioactive Materials. 2023;29:177-195.  https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2023.07.008
  40. Чеботарев С.В., Калюжная Л.И., Хоминец В.В., Чернов В.Е., Фрумкина А.С., Земляной Д.А., Шайтор В.М., Товпеко Д.В., Малеков Д.А., Протасов О.В. Регенеративные эффекты гидрогеля из биоматериала пуповины человека в восстановлении повреждений суставного хряща. Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2020;8(4):119-125.  https://doi.org/10.33029/2308-1198-2020-8-4-119-125
  41. Dong Y, Liu Z, Qi F, Jin L, Zhang L, Zhu N. Polyethylene-Glycol-Ornamented Small Intestinal Submucosa Biosponge for Skin Tissue Engineering. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2019;5(5):2457-2465. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.8b01592
  42. Koo MA, Hee Hong S, Hee Lee M, Kwon BJ, Mi Seon G, Sung Kim M, Kim D, Chang Nam K, Park JC. Effective stacking and transplantation of stem cell sheets using exogenous ROS-producing film for accelerated wound healing. Acta Biomaterialia. 2019 Sept 01;95:418-426. Epub 2019 Jan 16. PMID: 30660002. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2019.01.019
  43. Xu P, Gao Q, Feng X, Lou L, Zhu T, Gao C, Ye J. A biomimetic tarso-conjunctival biphasic scaffold for eyelid reconstruction in vivo. Biomaterials Science. 2019 Aug 01;7(8):3373-3385. Epub 2019 June 24. PMID: 31233046. https://doi.org/10.1039/c9bm00431a
  44. Nilforoushzadeh MA, Khodadadi Yazdi M, Baradaran Ghavami S, Farokhimanesh S, Mohammadi Amirabad L, Zarrintaj P, Saeb MR, Hamblin MR, Zare M, Mozafari M. Mesenchymal Stem Cell Spheroids Embedded in an Injectable Thermosensitive Hydrogel: An In Situ Drug Formation Platform for Accelerated Wound Healing. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2020 Sept 14;6(9):5096-5109. Epub 2020 Aug 27. PMID: 33455261. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.0c00988
  45. Badhe RV, Godse A, Shinkar A, Kharat A, Patil V, Gupta A, Kheur S. Development and Characterization of Conducting-Polymer-Based Hydrogel Dressing for Wound Healing. Turkish Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021 Sept 01;18(4):483-491. PMID: 34496555; PMCID: PMC8430405. https://doi.org/10.4274/tjps.galenos.2020.44452
  46. Gao D, Wang Z, Wu Z, Guo M, Wang Y, Gao Z, Zhang P, Ito Y. 3D-printing of solvent exchange deposition modeling (SEDM) for a bilayered flexible skin substitute of poly (lactide-co-glycolide) with bioorthogonally engineered EGF. Materials Science & Engineering C, Materials for Biological Applications. 2020 Jul;112:110942. Epub 2020 Apr 08. PMID: 32409088. https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.110942
  47. Hong Y, Liu N, Zhou R, Zhao X, Han Y, Xia F, Cheng J, Duan M, Qian Q, Wang X, Cai W, Zreiqat H, Feng D, Xu J, Cui D. Combination Therapy Using Kartogenin-Based Chondrogenesis and Complex Polymer Scaffold for Cartilage Defect Regeneration. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2020 Nov 09;6(11):6276-6284. Epub 2020 Oct 13. PMID: 33449656. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.0c00724
  48. Свистушкин В.М., Тимашев П.С., Шехтер А.Б., Золотова А.В., Мокоян Ж.Т., Свистушкин М.В. Экспериментальное обоснование метода тканевой инженерии для закрытия стойких перфораций барабанной перепонки. Вестник оториноларингологии. 2020;85(6):23-26.  https://doi.org/10.17116/otorino20208506123
  49. Chang B, Cornett A, Nourmohammadi Z, Law J, Weld B, Crotts SJ, Hollister SJ, Lombaert IMA, Zopf DA. Hybrid Three-Dimensional-Printed Ear Tissue Scaffold With Autologous Cartilage Mitigates Soft Tissue Complications. The Laryngoscope. 2021 May;131(5):1008-1015. Epub 2020 Oct 06. PMID: 33022112; PMCID: PMC8021596. https://doi.org/10.1002/lary.29114
  50. Chhabra R, Vaibhavi Peshattiwar, Pant T, et al. In Vivo Studies of 3D Starch-Gelatin Scaffolds for Full-Thickness Wound Healing. ACS Applied Bio Materials. 2020;3(5):2920-2929. https://doi.org/10.1021/acsabm.9b01139
  51. Siebert L, Luna-Cerón E, García-Rivera LE, Oh J, Jang J, Rosas-Gómez DA, Pérez-Gómez MD, Maschkowitz G, Fickenscher H, Oceguera-Cuevas D, Holguín-León CG, Byambaa B, Hussain MA, Enciso-Martinez E, Cho M, Lee Y, Sobahi N, Hasan A, Orgill DP, Mishra YK, Adelung R, Lee E, Shin SR. Light-controlled growth factors release on tetrapodal ZnO-incorporated 3D-printed hydrogels for developing smart wound scaffold. Advanced Functional Materials. 2021 May 26;31(22):2007555. Epub 2021 Feb 19. PMID: 36213489; PMCID: PMC9536771. https://doi.org/10.1002/adfm.202007555
  52. Dong W, Song Z, Liu S, Yu P, Shen Z, Yang J, Yang D, Hu Q, Zhang H, Gu Y. Adipose-Derived Stem Cells Based on Electrospun Biomimetic Scaffold Mediated Endothelial Differentiation Facilitating Regeneration and Repair of Abdominal Wall Defects via HIF-1α/VEGF Pathway. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2021 July 07;9:676409. PMID: 34307320; PMCID: PMC8293919. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.676409
  53. Zhang K, Wang Y, Wei Q, Li X, Guo Y, Zhang S. Design and Fabrication of Sodium Alginate/Carboxymethyl Cellulose Sodium Blend Hydrogel for Artificial Skin. Gels. 2021;7(3):115.  https://doi.org/10.3390/gels7030115
  54. Chiang CE, Fang YQ, Ho CT, Assunção M, Lin SJ, Wang YC, Blocki A, Huang CC. Bioactive Decellularized Extracellular Matrix Derived from 3D Stem Cell Spheroids under Macromolecular Crowding Serves as a Scaffold for Tissue Engineering. Advanced Healthcare Materials. 2021 June;10(11): e2100024. Epub 2021 Apr 22. PMID: 33890420. https://doi.org/10.1002/adhm.202100024
  55. Zhang D, Fu Q, Fu H, Zeng J, Jia L, Chen M. 3D-bioprinted human lipoaspirate-derived cell-laden skin constructs for healing of full-thickness skin defects. International Journal of Bioprinting. 2023;9(4):718.  https://doi.org/10.18063/ijb.718
  56. Bashiri Z, Rajabi Fomeshi M, Ghasemi Hamidabadi H, Jafari D, Alizadeh S, Nazm Bojnordi M, Orive G, Dolatshahi-Pirouz A, Zahiri M, Reis RL, Kundu SC, Gholipourmalekabadi M. 3D-printed placental-derived bioinks for skin tissue regeneration with improved angiogenesis and wound healing properties. Materials Today Bio. 2023 May 20;20:100666. Erratum in: Materials Today Bio. 2024 Sept 30;29:101278. PMID: 37273796; PMCID: PMC10239019. https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2024.101278
  57. Lin Y, Liu E, Lin Y, Hooi Yee Ng, Lee J, Hsu TT. The Synergistic Effect of Electrical Stimulation and Dermal Fibroblast Cells-Laden 3D Conductive Hydrogel for Full-Thickness Wound Healing. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(14):11698. https://doi.org/10.3390/ijms241411698
  58. Zhang G, Zhang Z, Cao G, Jin Q, Xu L, Li J, Liu Z, Xu C, Le Y, Fu Y, Ju J, Li B, Hou R. Engineered dermis loaded with confining forces promotes full-thickness wound healing by enhancing vascularisation and epithelialisation. Acta Biomaterialia. 2023 Oct 15;170:464-478. Epub 2023 Aug 30. PMID: 37657662. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.08.049
  59. Khoshmaram K, Yazdian F, Pazhouhnia Z, Lotfibakhshaiesh N. Preparation and characterization of 3D bioprinted gelatin methacrylate hydrogel incorporated with curcumin loaded chitosan nanoparticles for in vivo wound healing application. Biomaterials Advances. 2024;156:213677. https://doi.org/10.1016/j.bioadv.2023.213677
  60. Wang S, Chen H, Huang J, Shen S, Tang Z, Tan X, Lei D, Zhou G. Gelatin-modified 3D printed PGS elastic hierarchical porous scaffold for cartilage regeneration. APL Bioengineering. 2023 Aug 04;7(3):036105. PMID: 37547670; PMCID: PMC10404141. https://doi.org/10.1063/5.0152151
  61. Song M, Liu Y, Hui L. Preparation and characterization of acellular adipose tissue matrix using a combination of physical and chemical treatments. Molecular Medicine Reports. 2018;17(1):138-146.  https://doi.org/10.3892/mmr.2017.7857

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.