danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2018-62-6-703-711dan-570Research ArticleХИМИЯCHEMISTRYСтруктурные и физико-химические преобразования перикардиальных имплантатов, модифицированных эпоксидной смолойStructural and physico-chemical transformations of modified with epoxy resin pericardia implantsГайдашА. А.GaidashA. A.

д-р мед. наук, профессор, гл. науч. сотрудник

D. Sc. (Medicine), Professor, Chief research

jack200@ngs.ruКулакА. И.KulakA. I.

член-корреспондент, д-р хим. наук, профессор, директор

Corresponding Member, D. Sc. (Chemistry), Professor, Director

kulak@igic.bas-net.byДроздовскийК. В.DrozdovskiK. V.

канд. мед. наук, директор

Ph. D. (Medicine), Director

kdrozdovski@gmail.comКазбановВ. В.KazbanovV. V.

уч. секретарь

Scientific secretary

vladimir_by@mail.ruКрутькоВ. К.Krut’koV. K.

канд. хим. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

Ph. D. (Chemistry), Assistant professor, Leading researcher

tsuber@igic.bas-net.byМусскаяО. Н.MusskayaO. N.

канд. хим. наук, доцент, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Chemistry), Assistant professor, Senior researcher

musskaja@igic.bas-net.byЛинникЮ. И.LinnikYu. I.

врач-кардиохирург

cardiac surgeon

dr.Yu.linnikyi@gmail.comСкроцкаяК. В.SkrotskayaK. V.

инженер

engineer

Katarinaskr@gmail.comРеспубликанский научно-практический центр детской хирургии Министферства здравоохранения Республики Беларусь, МинскRepublican Research and Practical Center for Pediatric Surgery, MinskИнститут общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси, МинскInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus, MinskРеспубликанский научно-практический центр детской хирургии Министерства здравоохранения Республики Беларусь, МинскRepublican Research and Practical Center for Pediatric Surgery, MinskНаучно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета, МинскResearch Institute for Physical Chemical Problems of the Belarusian State University, Minsk201813012019626703711Copyright © Гайдаш А.А., Кулак А.И., Дроздовский К.В., Казбанов В.В., Крутько В.К., Мусская О.Н., Линник Ю.И., Скроцкая К.В., 20192019Гайдаш А.А., Кулак А.И., Дроздовский К.В., Казбанов В.В., Крутько В.К., Мусская О.Н., Линник Ю.И., Скроцкая К.В.Gaidash A.A., Kulak A.I., Drozdovski K.V., Kazbanov V.V., Krut’ko V.K., Musskaya O.N., Linnik Y.I., Skrotskaya K.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/570

Методами сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии, дифференциально-термического анализа изучены образцы бычьих перикардов, модифицированные диглицедиловым эфиром этиленгликоля, предназначенные для хирургической коррекции врожденных пороков сердца и крупных кровеносных сосудов. В исходных образцах перикардов до имплантации обнаружены дезорганизация коллагеновой матрицы, хрупкий перелом коллагеновых фибрилл и разрушение структуры интерстициальных мембран, способствующих проникновению иммуноцитов в глубокие слои перикарда. В имплантированных образцах перикардов выявлены оссифицирующий кальциноз с отложением аморфизированного гидроксиапатита и формированием костной ткани, а также множественные эрозии и гипертрофические разрастания в эндотелиальной мембране.

Bovine pericardium samples modified with ethylene glycol diglycidyl ether, designed for surgical correction of congenital heart defects and large blood vessels, were studied by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, IR spectroscopy, and differential thermal analysis. It was found that the initial samples of pericardium, before implantation, contain sites of disorganization of the collagen matrix, fragile fracture of collagen fibrils and destruction of the interstitial membranes promoting the penetration of immunocytes into the deep layers of the pericardium. Ossifying calcification with amorphized hydroxyapatite deposition and bone tissue formation as well as multiple erosions and hypertrophic proliferation in the endothelial membrane were detected in the implantation pericardium samples.

перикардиальный имплантатэпоксидная смолаколлагеновые волокнааморфизированный гидроксиапатиткостная тканьpericardial implantepoxy resincollagen fibersamorphized hydroxyapatitebone tissueReferencesBovine jugular vein as right ventricle-to-pulmonary artery valved conduit / A. F. Corno [et al.] // J. Heart Valve Dis. – 2002. – Vol. 11, N 2. – P. 242–247.Corno A. F., Hurni M., Griffin H., Galal o. M., Payot M., Sekarski N., Tozzi P., von Segesser l. k. Bovine jugular vein as right ventricle-to-pulmonary artery valved conduit. Journal of Heart Valve Disease, 2002, vol. 11, no. 2. pp. 242–247.Bovine valved venous xenografts for RVoT reconstruction: results after 71 implantations / T. Breymann [et al.] // Eur. J. Cardiothorac Surg. – 2002. – Vol. 21, N 4. – P. 703–710. https://doi.org/10.1016/s1010-7940(02)00049-0Breymann T., Thies W. R., Boethig D., Goerg R., Blanz U., koerfer R. Bovine valved venous xenografts for RVoT reconstruction: results after 71 implantations. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery, 2002, vol. 21, no. 4, pp. 703– 710. https://doi.org/10.1016/s1010-7940(02)00049-0Чеснов, Ю. М. Структура и биосовместимость фиксированного эпоксидными соединениями перикарда в эксперименте / Ю. М. Чеснов // Здравоохранение. – 2005. – № 5. – С. 5–9.Chesnov yu. M. Structure and biocompatibility of the pericardium fixed by epoxy compounds in the experiment. Zdravoohranenie [Health care], 2005, no. 5, pp. 5–9 (in Russian).Отдаленные результаты протезирования трикуспидального клапана биологическими протезами: ретроспективное исследование / Д. А. Астапов [и др.] // Тихоокеанский мед. журн. – 2013. – № 3. – С. 41–44.Astapov D. A., karaskov A. M., kim M. V., Semenova E. I., Demidov D. P. long-term results of tricuspid valve replacement with biological prostheses: a retrospective study. Tihookeanskiy meditsinskiy zhurnal [Pacific Medical Journal], 2013, no. 3, pp. 41−44 (in Russian).Разработка и клинический опыт использования биологических заплат «Биокард» в сердечно-сосудистой хирургии / Ю. М. Чеснов [и др.] // Мед. панорама. – 2005. – № 3. – С. 20–22.Chesnov yu. M., ostrovsky yu. P., Skornyakov V. I., Dergachev A. V., Shved M. M. Development and clinical experience of the use of biological patches «Biocard» in cardiovascular surgery. Meditsinskaya panorama [Medical panorama], 2005, no. 3, pp. 20–22 (in Russian).Применение биологических заплат «Биокард» в сердечно-сосудистой хирургии / Ю. М. Чеснов [и др.] // Мед. новости. – 2006. – № 3. – С. 137–140.Chesnov yu. M., ostrovsky yu. P., Skornyakov V. I., Dergachev A. V., Shved M. M. Application of biological patches «Biocard» in cardiovascular surgery. Meditsinskie novosti [Medical news], 2006, no. 3, pp. 137–140 (in Russian).Synthesis, identification and determination of impurities in bioactive hydroxyapatite / V. k. Tsuber [et al.] // Pharmaceutical Chemistry J. – 2006. – Vol. 40, N 8. – P. 455–458. https://doi.org/10.1007/s11094-006-0151-2Tsuber V. k., lesnikovich l. A., kulak A. I., Trofimova I. V., Petrov P. T., Trukhacheva T. V. , kovalenko yu. D., krasil’nikova V. l. Synthesis, identification and determination of impurities in bioactive hydroxyapatite. Pharmaceutical Chemistry Jourmal, 2006, vol. 40, no. 8, pp. 455–458. https://doi.org/10.1007/s11094-006-0151-2krut’ko, V. k. Thermal Transformations of Composites Based on Hydroxyapatite and Zirconia / V. k. krut’ko, A. I. kulak, o. N. Musskaya // Inorganic Materials. – 2017. – Vol. 53, N 4. – P. 429–436. https://doi.org/10.1134/ s0020168517040094krut’ko V. k., kulak A. I., Musskaya o. N. Thermal Transformations of Composites Based on Hydroxyapatite and Zirconia. Inorganic Materials, 2017, vol. 53, no. 4, pp. 429–436. https://doi.org/10.1134/s0020168517040094Preparation of Bioactive Mesoporous Calcium Phosphate Granules / o. N. Musskaya [et al.] // Inorganic Materials. – 2018. – Vol. 54, N 2. – P. 117–124. https://doi.org/10.1134/s0020168518020115Musskaya o. N., kulak A. I., krut’ko V. k., lesnikovich yu. A., kazbanov V. V., Zhitkova N. S. Preparation of Bioactive Mesoporous Calcium Phosphate Granules. Inorganic Materials, 2018, vol. 54, no. 2, pp. 117–124. https://doi. org/10.1134/s0020168518020115Лиманская, А. Ю. Исследование сосудов сердечно-сосудистой системы человека с помощью ИК-фурьеспектрометра и анализ инфракрасных спектров / А. Ю. Лиманская, И. А Аверин // Молодой ученый. – 2015. – Т. 1, № 81. – С. 44–47.limanskaya A. yu., Averin I. A. Study of blood vessels of the human cardiovascular system using an IR-Fourier spectrometer and analysis of infrared spectra. Molodoy uchenyiy [Young Scientist], 2015, vol. 1, no. 81, pp. 44–47 (in Russian).Determination of lipids and Their oxidation Products by IR Spectrometry / A. A. Dzhatdoeva [et al.] // J. Analytical Chem. – 2016. – Vol. 71, N 6. – P. 542–548. https://doi.org/10.1134/s1061934816060058Dzhatdoeva A. A., Polimova A. M., Proskurnina E. V., Proskurnin M. A., Vladimirov yu. A. Determination of lipids and Their oxidation Products by IR Spectrometry. Journal of Analytical Chemistry, 2016, vol. 71, no. 6, pp. 542–548. https:// doi.org/10.1134/s1061934816060058osteoblast and osteoclast responses to A/B type carbonate-substituted hydroxyapatite ceramics for bone regeneration / M. M. Germaini [et al.] // Biomedical Materials. – 2017. – Vol. 12, N 3. – P. 035008. https://doi.org/10.1088/1748-605x/aa69c3Germaini M. M., Detsch R., Grünewald A., Magnaudeix A., lalloue F., Boccaccini A. R., Champion E. osteoblast and osteoclast responses to A/B type carbonate-substituted hydroxyapatite ceramics for bone regeneration. Biomedical Materials, 2017, vol. 12, no. 3, pp. 035008. https://doi.org/10.1088/1748-605x/aa69c3A multi-sample denaturation temperature tester for collagenous biomaterials / J. M. lee [et al.] // Med. Eng. Phys. – 1995. – Vol. 17, N 2. – P. 115–121. https://doi.org/10.1016/1350-4533(95)91882-hlee J. M., Pereira C. A., Abdulla D., Naimark W. A., Crawford I. A multi-sample denaturation temperature tester for collagenous biomaterials. Medical Engineering & Physics, 1995, vol. 17, no. 2, pp. 115–121. https://doi.org/10.1016/1350-4533(95)91882-hde Batista, T. M. Thermal behavior of in vitro mineralized anionic collagen matrices / T. M. de Batista, V. C. A. Martins, A. M. de Guzzi Plepis // J. Thermal Analysis and Calorimetry. – 2009. – Vol. 95, N 3. – P. 945–949. https://doi.org/10.1007/ s10973-007-8897-7de Batista T. M., Martins V. C. A., de Guzzi Plepis A. M. Thermal behavior of in vitro mineralized anionic collagen matrices. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2009, vol. 95, no. 3, pp. 945–949. https://doi.org/10.1007/s10973-007-8897-7

The authors declare that there are no conflicts of interest present.