Preview

Доклады Национальной академии наук Беларуси

Расширенный поиск

Структура и физико-химические свойства фибриллярных коллагеновых тканей, модифицированных диоксидом кремния и гиалуроновой кислотой

https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-2-173-185

Полный текст:

Аннотация

Изучены соединительнотканные оболочки паравертебральных сухожилий (перитеноны) белых лабораторных крыс, обработанные диоксидом кремния и гиалуроновой кислотой. Установлено, что перитеноны представляют собой каркасные с ортогональной анизотропией природные композиты с развитой системой интерстициальных пористых мембран, которые регулируют тканевые гидродинамические потоки. Во внеклеточном матриксе перитенонов присутствуют карбонат-гидроксиапатит и гидроксид кальция в аморфизированном состоянии. Диоксид кремния и гиалуронат формируют гидрофобные силикатные и гиалуронатные покрытия коллагеновых фибрилл (инкапсуляция), упрочняют связи в Амидах I, II, III, снижают интенсивность полос связанных гидроксильных и полос валентных колебаний фосфатных групп, что свидетельствует о замещении карбонат-ионами OH-групп и подавлении синтеза гидроксиапатита. Ключевым механизмом снижения интенсивности апатитогенеза является инкапсуляция коллагеновых фибрилл, сопровождающаяся экранированием центров эпитаксиальных взаимодействий, структурирующихся в ходе гетерогенной нуклеации кальцийфосфатов. В биомиметической жидкости SBF деформирующее действие модифицирующих агентов нивелируется, но усиливается гидратированность и возрастает скорость распада фибриллярного коллагена. При этом на фоне избыточного поступления экзогенных фосфатов и карбонатов из SBF апатитогенез в перитенонах осуществляется, преимущественно, по механизму гомогенной нуклеации.

Об авторах

А. А. Гайдаш
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Гайдаш Александр Александрович – д-р мед. наук, профессор, вед. науч. сотрудник.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск



В. К. Крутько
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Крутько Валентина Константиновна – канд. хим. наук, доцент, заведующий лабораторией.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск



А. И. Кулак
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Кулак Анатолий Иосифович – член-корреспондент, д-р хим. наук, профессор, директор.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск


О. Н. Мусская
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Мусская Ольга Николаевна – канд. хим. наук, доцент, ст. науч. сотрудник.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск


К. В.  Скроцкая
Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Скроцкая Катарина Владимировна – инженер.

ул. Ленинградская, 14, 220030, Минск



Н. Л. Будейко
Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Будейко Николай Леонович – канд. хим. наук, заведующий лабораторией.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск



Список литературы

1. Структурные и физико-химические преобразования перикардиальных имплантатов, модифицированных эпоксидной смолой / А. А. Гайдаш [и др.] // Док. Нац. акад. наук Беларуси. - 2018. - Т. 62, № 6. - С. 703-711. https://10.29235/1561-8323-2018-62-6-703-711

2. High-concentration glutaraldehyde fixation of bovine pericardium in organic solvent and post-fixation glycine treatment: in vitro material assessment and in vivo anticalcification effect / C. Lee [et al.] // Europ. J. Cardio-Thoracic Surg. - 2011. - Vol. 39, N 3. - P. 381–387. https://doi.org/10.1016/j.ejcts.2010.07.015

3. Triglycidylamine crosslinking of porcine aortic valve cusps or bovine pericardium results in improved biocompatibility, biomechanics, and calcification resistance: Chemical and biological mechanisms / J. M. Connolly [et al.] // Am. J. Pathol. - 2005. - Vol. 166, N 1. - P. 1-13. https://doi.org/10.1016/S0002-9440(10)62227-4

4. Сканирующая зондовая микроскопия перикардов, модифицированных диглицидиловым эфиром этилен гликоля / А. А. Гайдаш [и др.] // Новости мед.-биол. наук. - 2018. - Т. 18, № 2. - С. 96-106.

5. Страхов, И. П. Химия и технология кожи и меха / И. П. Страхов, Ю. Н. Аронина, Л. П. Гайдаров. - М., 1970. - 632 с.

6. Fabrication and characterization of porous hyaluronic acid-collagen composite scaffolds / S. Tang [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. Part A. - 2007. - Vol. 82A, N 2. - P. 323-335. https://doi.org/10.1002/jbm.a.30974

7. An osteoconductive collagen/hyaluronate matrix for bone regeneration / L. S. Liu [et al.] // Biomaterials. - 1999. - Vol. 20, N 12. - P. 1097-1108. https://doi.org/10.1016/s0142-9612(99)00006-x

8. Characterization of porous collagen/hyaluronic acid scaffold modified by 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide cross-linking / Si-N. Park [et al.] // Biomaterials. – 2002. – Vol. 23, N 4. – P. 1205–1212. https://doi.org/10.1016/s0142-9612(01)00235-6

9. Comprising Cross-Linked Hyaluronic Acid and Human Collagen for Tissue Reconstruction / Z.-H. Kim [et al.] // J. Microbiol. Biotechnol. – 2015. – Vol. 25, N 3. – P. 399–406. https://doi.org/10.4014/jmb.1411.11029

10. Hahn, S. K. Anti-calcification of bovine pericardium for bioprosthetic heart valves after surface modification with hyaluronic acid derivatives / S. K. Hahn, R. Ohri, C. M. Giachelli // Biotechnol. Bioproc. Engin. - 2005. - Vol. 10, N 3. - P. 218-224. https://doi.org/1010.1007/bf02932016

11. Сканирующая электронная микроскопия коллагенсодержащих материалов, модифицированных диоксидом кремния и гиалуроновой кислотой / А. А. Гайдаш [и др.] // Новости мед.-биол. наук. – 2019. – Т. 19, № 3. – С. 68–83.

12. Matrix macromolecules in hard tissues control the nucleation and hierarchical assembly of hydroxyapatite / S. Gajjeraman [et al.] // J. Biol. Chem. – 2007. – Vol. 282, N 2. – P. 1193–1204. https://doi.org/10.1074/jbc.M604732200

13. Veis, A. Biomineralization mechanisms: a new paradigm for crystal nucleation in organic matrices / A. Veis, J. R. Dorvee // Calcif. Tissue. Int. – 2012. – Vol. 93, N 4. – P. 307-315. https://doi.org/10.1007/s00223-012-9678-2

14. Беллами, Л. Новые данные по ИК спектрам сложных молекул / Л. Беллами. – М., 1971. - 318 с.

15. Physicochemical Properties and Structure of the Bone Matrix in Simulated Tuberculous Osteitis / V. K. Krut’ko [et al.] // Technical Physics. – 2019. – Vol. 64, N 1. – P. 121–126. https://doi.org/10.1134/S1063784219010183


Просмотров: 32


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8323 (Print)
ISSN 2524-2431 (Online)