Исследование влияния наполнителей на смачиваемость и цитотоксичность полисилоксановых пленок медицинского назначения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложен способ синтеза двух новых видов пленок на основе полисилоксана: с введенным хитозаном и с введенным гидрокарбонатом натрия с последующим его удалением. Установлено, что полученные пленки обладают разветвленной внутренней структурой каналов, пригодной для дальнейшего наполнения биологически активными веществами. Исследование гидрофобности полученных пленок, в сравнении с пленками чистого полисилоксана, показало незначительное (не более 6%) снижение равновесного краевого угла смачивания, а также выравнивание его значений с внешней и внутренней сторон, по сравнению с пленками без модификации. Комплексное исследование in vitro показало перспективность использования пленок полисилоксана с введенным хитозаном, поскольку они не оказывают достоверного токсического действия на исследуемые клетки. Пленки чистого полисилоксана и полисилоксана, изготовленного с использованием гидрокарбоната натрия, проявили токсическое воздействие на изучаемые клетки и закисляли среду. Установлено, что все образцы обладают неадгезивностью для клеток.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Баикин

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: baikinas@mail.ru
Россия, 119334, Москва

Е. О. Насакина

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Email: baikinas@mail.ru
Россия, 119334, Москва

Г. А. Давыдова

Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук

Email: baikinas@mail.ru
Россия, 142290, Пущино

М. А. Сударчикова

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Email: baikinas@mail.ru
Россия, 119334, Москва

А. А. Мельникова

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Email: baikinas@mail.ru
Россия, 119334, Москва

К. В. Сергиенко

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Email: baikinas@mail.ru
Россия, 119334, Москва

С. В. Конушкин

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Email: baikinas@mail.ru
Россия, 119334, Москва

М. А. Каплан

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Email: baikinas@mail.ru
Россия, 119334, Москва

М. А. Севостьянов

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук; Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии

Email: baikinas@mail.ru
Россия, 119334, Москва; 143050, Большие Вяземы, Московская обл.

А. Г. Колмаков

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук

Email: baikinas@mail.ru

член-корреспондент РАН

Россия, 119334, Москва

Список литературы

  1. World Health Organization // https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death (ссылка активна на 17.04.2024).
  2. Grüntzig A. // Lancet. 1978. V. 1. № 8058. P. 263.
  3. Anqiang S., Wang Z., Fan Z., Tian X., Zhan F., Deng X., Liu X. // Med. Eng. Phys. 2015 V. 37. P. 840–844. http s://doi.org/10.1016/j.medengphy.2015.05.016
  4. Sommer C., Gockner T., Stampfl U., Bellemann N., Sauer P., Ganten T., Weitz J., Kauczor H., Radeleff B. // Eur. J. Radiol. 2012. V. 81. P. 2273–2280. http s://doi.org/10.1016/j.ejrad.2011.06.037
  5. Doshi R., Shah J., Jauhar V., Decter D., Jauhar R., Meraj P. // Heart Lung. 2018. V. 47. № 3. P. 231–236. http s://doi.org/10.1016/j.hrtlng.2018.02.004
  6. Wawrzyńska M., Arkowski J., Włodarczak A., Kopaczyńska M., Biały D. Development of drug-eluting stents (DES). In: Functionalised Cardiovascular Stents, Ch. 3. Wall J.G., Podbielska H., Wawrzyńska M. (Eds.). Woodhead Publishing, 2018. P. 45–56. http s://doi.org/10.1016/B978-0-08-100496-8.00003-2
  7. Julio C., Palmaz M.D. // J. Vasc. Interv. Radiol. 2002. V. 13. № 2. P. 272–274. http s://doi.org/10.1016/S1051-0443(02)70172-3
  8. Kraak R., Grundeken M., Koch K., Winter R., Wykrzykowska J. // Expert Rev. Med. Devices. 2014. V. 11. № 5. P. 467–480. http s://doi.org/10.1586/17434440.2014.941812
  9. Dong J., Pacella M., Liu Y., Zhao L. // Bioact. Mater. 2022. V. 10. P. 159–184. http s://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.08.023
  10. Mirhosseini N., Lin L., Liu Z., Mamas M., Fraser D., Wang T. // Heliyon. 2024. V. 10. № 5. e26425. http s://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e26425
  11. Toong D.W.Y., Ng J.C.K., Huang Y., Wong P.E.H., Leo H.L., Venkatraman S.S., Ang H.Y. // Materialia. 2020. V. 12. 100727. http s://doi.org/10.1016/j.mtla.2020.100727
  12. Rocher L., Cameron J., Barr J., Dillon B., Lennon A., Menary G. // Eur. Polym. J. 2023. V. 195. 112205. http s://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2023.112205
  13. Li F., Gu Y., Hua R., Ni Z., Zhao G. // J. Drug Delivery Sci. Technol. 2018. V. 48. P. 88–95. http s://doi.org/10.1016/j.jddst.2018.08.026
  14. Liang J.J., Sio T.T., Slusser J.P. // JACC: Cardiovascular Interventions. 2014. V. 7. № 12. P. 1412–1420. http s://doi.org/10.1016/j.jcin.2014.05.035
  15. Arzhakova O.V., Arzhakov M.S., Badamshina E.R., Bryuzgina E.B., Bryuzgin E.V., Bystrova A.V., Vaganov G.V., Vasilevskaya V.V., Vdovichenko A Yu., Gallyamov M.O., Gumerov R.A., Didenko A.L., Zefirov V.V., Karpov S.V., Komarov P.V., Kulichikhin V.G., Kurochkin S.A., Larin S.V., Malkin A.Ya., Milenin S.A., Muzafarov A.M., Molchanov V.S., Navrotskiy A.V., Novakov I.A., Panarin E.F., Panova I.G., Potemkin I.I., Svetlichny V.M., Sedush N.G., Serenko O.A., Uspenskii S.A., Philippova O.E., Khokhlov A.R., Chvalun S.N., Sheiko S.S., Shibaev A.V., Elmanovich I.V., Yudin V.E., Yakimansky A.V., Yaroslavov A.A. // Russ. Chem. Rev. 2022. V. 91. № 12. RCR5062. http s://doi.org/10.57634/RCR5062
  16. Ferruti P., Bianchi S., Ranucci E., Chiellini F., Piras A. // Biomacromolecules. 2005. V. 6. № 4. P. 2229–2235. http s://doi.org/10.1021/bm050210+
  17. Rezapour-Lactoee A., Yeganeh H., Nasser Ostad S., Gharibi R., Mazaheri Z., Ai J. // Mater. Sci. Eng. 2016. V. 69. P. 804–814. http s://doi.org/10.1016/j.msec.2016.07.067
  18. Баикин А.С., Насакина Е.О., Мельникова А.А., Михайлова А.В., Каплан М.А., Сергиенко К.В., Конушкин С.В., Колмаков А.Г., Севостьянов М.А. // Перспективные материалы. 2023. № 10. С. 17–25. http s://doi.org/10.30791/1028-978X-2023-10-17-25
  19. Neslihan K., Aytekin A.Ö. Chitosan nanogel for drug delivery and regenerative medicine. In: Polysaccharide Hydrogels for Drug Delivery and Regenerative Medicine, Ch. 14. Giri Tapan K., Ghosh B., Badwaik H. (Eds.). Elsevier, 2024. P. 215–232. http s://doi.org/10.1016/B978-0-323-95351-1.00018-1
  20. Farnoush S.R., Sharifianjazi F., Esmaeilkhanian A., Salehi E. // Carbohydr. Polym. 2021. V. 273. 118631. http s://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118631
  21. ГОСТ Р ИСО 10993.5-11 «Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 5. Исследование на цитотоксичность: методы in vitro».
  22. ГОСТ Р ИСО 10993.12-15 «Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 12. Приготовление проб и стандартные образцы».
  23. Poltavtseva R.A., Pavlovich S.V., Klimantsev I.V., Tyutyunnik N.V., Grebennik T.K., Nikolaeva A.V., Sukhikh G.T., Nikonova Y.A., Selezneva I.I., Yaroslavtseva A.K., Stepanenko V.N., Esipov R.S. // Bull. Exp. Biol. Med. 2014. V. 158. P. 164–169. http s://doi.org/10.1007/s10517-014-2714-7
  24. Baikin A.S., Nasakina E.O., Melnikova A.A., Mikhailova A.V., Kaplan M.A., Sergienko K.V., Konushkin S.V., Kolmakov A.G., Sevostyanov M.A. // Inorg. Mater: Appl. Res. 2024. V. 15. № 2. P. 352–357. http s://doi.org/ 10.1134/S2075113324020060
  25. Polyzois G.L., Hensten-Pettersen A., Kullman // J. Prosthet. Dent. 1994. V. 71. № 5. P. 505–510. http s://doi.org/10.1016/0022-3913(94)90191-0
  26. Shirosaki Y., Tsukatani Y., Okamoto K., Hayakawa S., Osaka A. // Pharmaceutics. 2022. V. 14. № 5. 1111. http s://doi.org/10.3390/pharmaceutics14051111

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изображение СЭМ среза пленок полисилоксана: без использования наполнителей [24] (а), изготовленных с использованием гидрокарбоната натрия (б) [24], изготовленных с использованием хитозана (в).

Скачать (239KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Определение краевого угла смачивания пленок полисилоксана: без наполнителя (а), изготовленных с использованием гидрокарбоната натрия (б), изготовленных с использованием хитозана (в).

Скачать (230KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Метаболическая активность клеток NCTC L929 по результатам МТТ-теста при инкубации в течение 24 ч с 3-суточными вытяжками из пленок полисилоксана: изготовленных с использованием хитозана (образец 1) без использования наполнителей (образец 2), изготовленных с использованием гидрокарбоната натрия (образец 3).

Скачать (65KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Внешний вид мезенхимальных стволовых клеток (МСК) из пульпы зуба человека (клон Th44), при инкубации на материале через 24 ч после посева. Образцы пленок полисилоксана: изготовленных с использованием хитозана (образец 1), без использования наполнителей (образец 2), изготовленных с использованием гидрокарбоната натрия (образец 3). Образец К – Контроль. Окраска SYTO 9 (а), Hoechst 33342 (б) и PI (в). Линейка 100 мкм.

Скачать (368KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024