Пролиферативный потенциал фибробластов в структуре клеточно-инженерных наноуглеродных конструкций и лазерных технологий в хирургии (экспериментальное исследование) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Соколов Алексей Ильясович

• Соколов Алексей Ильясович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Соколов Алексей Ильясович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ БИОМАТЕРИАЛОВ В РЕКОНСТРУКТИВНОЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Сосудистые скаффолды: общие представления о получении и медицинское применение

1.2 Полимерные материалы для биодеградируемых сосудистых конструктов

1.3 Стратегии и подходы к формирования биодеградируемых сосудистых скаффолдов

1.4 Основные методы изготовления биоразлагаемых сосудистых скаффолдов

1.4.1 Метод получения сосудистых скаффолдов при помощи электроспиннинга

1.4.2 Газовое вспенивание как метод генерации биоскаффолдов

1.4.3 Применение растворителей и выщелачивания для образования скаффолдов

1.4.4 Метод криовыпаривания эмульсии при получении тканеинженерных конструкций

1.4.5 Температурная фазовая сепарация в основе технологии получения сосудистых конструктов

1.5 Доклинические исследования биодеградируемых сосудистых тканеинженерных конструкций

1.6 Вызовы и сложности, связанные с разработкой и клиническим

применением биодеградируемых скаффолдов

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Общий дизайн и план проведения настоящего диссертационного исследования

2.2 Соблюдение требований этики и гуманного обращения с животными при планировании и проведении исследования

2.3 Общая характеристика и методы получения тканеинженерного конструкта

на основе углеродных нанотрубочек для экспериментальной хирургии

2.4 Общее описание метода лазерного сшивания полого органа, характеристика используемого биоприпоя

2.5 Метод получения, инкубации и заселения объемного тканеинженерного конструкта фибробластами новорожденных крыс

2.6 Лабораторные животные: общая характеристика, условия содержания, формирование экспериментальных групп

2.7 Метод проведения экспериментальной операции на лабораторных животных

2.7.1 Экспериментальная операция на лабораторных крысах

2.7.2 Экспериментальная операция на лабораторных минипигах

2.8 Методы морфологического исследования

2.8.1 Метод светооптической микроскопии

2.8.2 Метод морфометрического анализа

2.8.3 Иммуногистохимическое исследование

2.9 Методы анализа полученных экспериментальных данных

ГЛАВА 3. IN VITRO ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЕТОЧНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ, ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ЛАЗЕРНОГО ШВА СОСУДА С ПРИМЕНЕНИЕМ КЛЕТОЧНОИНЖЕНЕРНОГО КОНСТРУКТА ... 73 3.1 Биологическая совместимость и пролиферативный потенциал

фибробластов, заселенных на объемный тканеинженерный конструкт на

основе наноуглеродных однослойных трубочек

3.2 Адгезивные свойства фибробластов при их инкубации с элементами тканеинжереной конструкции на основе наноуглеродных объемных трубочек, оценка сохранения жизнеспособности клеток

3.3 Изучение биомеханических и физико-химических свойств лазерного соединения сосуда с использованием тканеинженерного скаффолда из биоматрикса

ГЛАВА 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИОДЕГРАДИРУЕМОГО СКАФФОЛДА И ЛАЗЕРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ШВА АРТЕРИАЛЬНОГО СОСУДА

4.1 Исследование эффективности и безопасности клеточноинженерной ангиопластики для сшивания дефекта сосуда лабораторной крысы

4.2 Исследование эффективности и безопасности тканеинженерной ангиопластики и применения лазерного сшивания дефекта сосуда в

эксперименте на минипигах

ГЛАВА 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5.1 Итоги выполнения диссертационной работы

5.2 Перспективы дальнейшего развития темы исследования

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пролиферативный потенциал фибробластов в структуре клеточно-инженерных наноуглеродных конструкций и лазерных технологий в хирургии (экспериментальное исследование)»

Актуальность темы исследования

Клеточно-ассоциированные технологии сформировались и развиваются как передовое направление фундаментальной и клинической медицины. В настоящее время с применением биоматериалов, заселенных клетками, связаны успехи регенеративной медицины в лечении широко спектра патологических состояний, связанных с повреждениями тканей и органов, а суммарный объем инвестиций в эту область знаний оценивается в 1 млрд. долларов США [1].

Несмотря на значительные достижения применения клеточно- и тканеинженерных технологий в медицинской практике, остается нерешенным ряд существенных проблем, сдерживающих темпы роста клинического использования технологий. Среди них - нередко неудовлетворительная совместимость используемых клеточных популяций и каркасных тканеинженерных конструкций, необходимость очень большого количества клеток для получения клинических результатов [2].

Биоматериалы, используемые в клинической хирургии, должны, с одной стороны, создавать оптимальные условия для колонизации целевыми клеточными популяциями, а, с другой стороны, обеспечивать необходимые для имплантации клеток условия в послеоперационном периоде. В этой связи идеальный биоматериал должен быть клеточно-совместимым, обеспечивать механическую поддержку и функциональную активность клеток после трансплантации, активировать инфильтрацию аутологичными клетками и обладать свойствами управляемой или прогнозируемой биорезорбции [3].

Исследования последних лет показывают, что наиболее привлекательными биологическими материалами, для разработки и производства клеточных скаффолдов являются тканеинженерные конструкты (ТК) на основе природных компонентов, в том числе и межклеточного матрикса (коллаген, хитозан,

гиалуроновая кислота, эластин) вследствие их высокой цитосовместимости, низких иммуногенных свойств и управляемых биомеханических свойств [3, 4]. Вместе с тем, результаты клинических исследований, опубликованные за последние 5-7 лет, показывают противоречивые данные [5-10]. В исследованиях других авторов, напротив, показано, что клеточно-ассоциированные ТК могут с успехом применяться в регенеративной хирургии костей [11], молочной железы [12], хрящевой ткани [13], раневых дефектов различного происхождения [14]. Все это обусловливает несомненную актуальность изыскания новых подходов к совершенствованию технологии получения клеточных скаффолдов и делает проведение настоящего исследования обоснованным и своевременным.

Степень ее разработанности

Трехмерные ТК были разработаны в совместном исследовании с сотрудниками ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники» [15]. Опытные образцы объемного тканеинженерного конструкта предназначенные для последующего заселения in situ клетками с высоким потенциалом адгезии, пролиферации и дифференцировки в зрелые клетки, формирующие структурно-функциональные компоненты миокрада были подробно изучены в экспериментально-хирургическом исследовании Д.О. Шматком [16].

По своей природе тканеинженерный конструкт представляет собой гибридную структуру, в которой природный компонент представлен жидким тканевым матриксом в виде протеиновой смеси альбумина и коллагена человека, а также хитозана; опорно-скрепляющий наноуглеродный каркас (синтетический компонент) выполнен из углеродных одностенных нанотрубочек с высокой степенью чистоты (до 99,0 - 99,9%).

В нашей лаборатории ранее было показано, что заселение тканеинженерного каркаса фибробластами кролика и крысы с последующей его иплантацией к области острого ишемического повреждения миокарда позволяет

восстанавливать структурно-функциональное состояние органа животных. Также была установлена фенотипическая трансформация имплантированных клеток в зрелые кардиомиоциты животных [17].

Цели и задачи

Изучить биомеханические свойства, эффективность и безопасность биодеградируемого тканеинженерного скаффолда, населенного фибробластами с высоким потенциалом сосудистой дифференцировки, при восстановлении дефектов сосудов в эксперименте.

1. Определить пролиферативный потенциал фибробластов крысы в присутствии тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек и его отдельных компонентов (интактный и размельченный образцы конструкта, 0,001% диспергированные образцы наноуглеродных объемных трубочек с 25% альбумином и 2% хитозаном, образцы 25% альбумина и воды, образцы 2% хитозана и воды).

2. С помощью флуоресцентной микроскопии клеток на поверхности тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек изучить клеточную совместимость скаффолда, а также установить потенциал сохранения жизнеспособности клеток в течение 96 часов инкубации на поверхности конструкта.

3. Оценить герметичность, прочность и безопасность хирургической технологии восстановления сосудистой стенки с применением тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек, заселенного фибробластами в эксперименте на крысах.

4. Изучить морфологические закономерности восстановления сосудистой стенки при имплантации заселенного фибробластами тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек в эксперименте на крысах.

5. Установить биомеханические свойства лазерного соединения стенки брюшной аорты минипигов при помощи биологического припоя, состоящего из 0,001% дисперсии наноуглеродных объемных трубочек с 25% альбумином, 2% коллагеном и хитозана сукцинатом и тканеинженерной конструкции в качестве каркаса в сравнении с узловым швом в опытах ex vivo, и прочность такого соединения in vivo.

Научная новизна

Впервые проведено комплексное исследование возможности создания, оценки клеточной совместимости, выживаемости и экспериментально-хирургического применения клеточно-инженерного конструкта на основе объемных наноуглеродных трубочек для лазерного восстановления целостности сосудистой стенки.

Предложен способ получения клеточной культуры фибробластов крысы и последующего заселения ими тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек. В экспериментах на основе измерения электрического сопротивления содержимого инкубационной среды в автоматизированной системе анализа было установлено, что инкубация фибробластов крысы в присутствии тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек и его отдельных компонентов (интактный и размельченный образцы конструкта, 0,001% диспергированные образцы наноуглеродных объемных трубочек с 25% альбумином и 2% хитозаном, образцы 25% альбумина и воды, образцы 2% хитозана и воды) не подавляет пролиферативный потенциал клеток, способствует продолжающейся пролиферации и росту клеточной популяции.

В работе установлено, что при флуоресцентной микроскопии окрашенных иодидом этидия и флуоросцеина диацетатом клеток на поверхности тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек на сроках 24, 48 и 72 часа фиксируется наличие благоприятных условий для адгезии

фибробластов на поверхности скаффолда, формирование равномерного клеточного слоя с плотными межклеточными контактами и высоким потенциалом сохранения жизнеспособности клеток в течение 96 часов инкубации. Проведением теста с трифенилтетразолия хоридом показано отсутствие цитотоксических свойств самого конструкта и отдельных его структурных компонентов.

В экспериментах на лабораторных крысах показано, что использование узлового сосудистого шва с имплантацией заселенного фибробластами тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек обеспечивает безопасное, герметичное и прочное соединение линейной проникающей раны брюшной аорты лабораторной крысы, не сопровождается формированием тромбогеморрагических, окклюзионных или аневризматических осложнений на протяжении 8 недель послеоперационного периода.

Впервые показано, что в основе установленных закономерностей лежит тканевой ответ на ангиопластику, выражающийся формированием воспалительной реакции. Асептическое воспаление сопровождается пролиферацией заселенных фибробластов и образованием межклеточного матрикса, активацией дифференцировки собственных сосудистых миофибробластов в гладкомышечные клетки, образованием неоинтимы, и разрешается к 8 неделе полным восстановлением структурной организации сосудистой стенки и резорбцией скаффолда. На элементы заселенного аутологичными клетками тканеинженерного конструкта не формируется местных и системных иммунных реакций.

Впервые доказано, что в условиях ex vivo применение инновационной технологии лазерного соединения стенки брюшной аорты минипига со скаффолдом при помощи биологического припоя, состоящего из 0,001% дисперсии наноуглеродных объемных трубочек с 25% альбумином, 2% коллагеном и хитозана сукцинатом, обеспечивает формирование плотного ровного и герметичного соединения без повреждения края сосудистой стенки, уступающего по прочности узловому шву; при этом тканеинженерный конструкт

при его муфтообразной фиксации в опытах на минипигах in vivo обеспечивает оптимальные условия герметизации лазерного шва сосудистой стенки.

Теоретическая и практическая значимость работы

В результате проведения исследований определены оптимальные условия получения, заселения тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек и биоматрикса фибробластами для последующего их использования в экспериментальной реконструктивной хирургии, установлены показатели сохранения жизнеспособности и трансплантационной пригодности клеточного скаффолда.

Установлено, что при реконструктивном хирургическом вмешательстве на артериальном кровеносном сосуде применение технологии лазерного излучения с использованием модифицированного биоприпоя на основе дисперсии наноуглеродных трубок, водных фракций альбумина и хитозана сукцината позволяет осуществлять безопасное и герметичное восстановление целостности сосудистой стенки.

Полученные результаты о безопасности применения заселенного фибробластами тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек и биоматрикса для стабилизации лазерного соединения сосудистой стенки могут быть использованы в дальнейших доклинических исследованиях реконструктивно-хирургических технологий шва сосудов, кожи и полых органов.

Методология и методы исследования

В методологическую основу настоящего диссертационного проекта были положены принципы комплексности, целостности, многоэтапности, при этом для успешных разработки тканеинженерного конструкта, выполнения исследований его биосовместимости, оценки адгезивности и пролиферации клеток, операции имплантации, моделирования патологического состояния и последующего

изучения эффективности и безопасности использования скаффолда у экспериментальных животных были привлечены методов клеточной и молекулярной биологии, биохимии, экспериментальной хирургии, тканевой инженерии, молекулярной иммунологии, визуализации, биоинформатики.

Фибробласты для изучения пролиферации, адгезии и выживаемости на поверхности тканеинженерного конструкта получали из первично-трипсинизированных культур новорожденных крыс. Для лазерного соединения ранения / повреждения / дефекта артериального сосуда применяли аппарат лазерного сшивания оригинальной конструкции, разработанный в ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники». Для достижения наилучшего соединения при лазерном сшивании были использованы припои на основе водной дисперсии 25 мас. % альбумина, 1 мас. % коллагена, 2 мас. % хитозана, 0,001 мас.% индоцианина заленого и 0,1 - 0,001 мас. % углеродных одностенных нанотрубочек.

Для изучения пролиферативного потенциала клеток ex vivo и их жизнеспособности на поверхности объемного тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных однослойных нанотрубочек использовали регистрацию изменений электрического сопротивления среды культивирования при помощи мультипараметрической системы анализа клеточных культур RTCA iCELLigence (США). Адгезивный потенциал клеток, способность к формированию плотного слоя на поверхности конструкта изучали методом флуоресцентной микроскопии при окрашивании клеток иодидом этидия и флуоросцеина диацетатом. Прочность и герметичность лазерного соединения стенок аорты минипига с использованием модифицированного биоприпоя проверяли динамометрически при оценке силы разрыва соединения.

Экспериментально-хирургическое пособие на лабораторных крысах и минипигах проводили под ингаляционной анестезией, в соответствии с собственной методикой постановки опыта: на первом этапе проводили выделение и рассечение сосудистой стенки на протяжении, затем выполняли сшивание стенок с последовательной фиксацией тканеинженерного конструкта, заселенного

фибробластами, в виде заплатки (лабораторные крысы), лазерное сшивание сосуда с последовательной фиксацией тканеинженерного конструкта заселенного фибробластами, либо незаселенного муфтообразно (минипиги). О безопасности судили по экспериментальной послеоперационной летальности, частоте развития тромбогеморрагических и окклюзионных или аневризматических изменений. Эффективность оценивали морфологически, а также путем определения прочностных характеристик соединения на 4 и 8 неделях после проведения вмешательства.

Анализ результатов проводили методами вариационной статистики с использованием параметрических критериев, пакета программ по статистике Вю8Ш.

Связь диссертации с основными научными темами

Диссертационная работа выполнена при частичной финансовой поддержке договора на выполнение работ в рамках составной части прикладных научных исследований и экспериментальных разработок (СЧ ПНИЭР) ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет) по НИР «Экспериментальные исследования по имплантации и неоваскуляризации трехмерных клеточно- и тканеинженерных конструкций», гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-843.2022.3.

Положения, выносимые на защиту

1. Тканеинженерный конструкт на основе наноуглеродных объемных трубочек в виде отдельного образца, в размельченном виде, в виде 0,001% дисперсии наноуглеродных объемных трубочек, а также отдельные компоненты биологического матрикса (25% альбумин, 2% хитозан сукцинат) создают благоприятные условия для пролиферации и дифференцировки фибробластов

крысы, обеспечивают оптимальные адгезивные свойства для формирования плотного клеточного слоя.

2. Соединения дефектов стенки брюшной аорты в эксперименте с применением заселенного фибробластами тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек приводит к герметичному и безопасному восстановлению целостности сосудистой стенки, при этом при сравнении с узловым швом сосуда не наблюдается сужения и послеоперационных осложнений в виде тромбоза.

3. В основе установленных закономерностей лежит тканевой ответ на ангиопластику, выражающийся формированием воспалительной реакции. Асептическое воспаление сопровождается пролиферацией фибробластов и дифференцировкой, активацией дифференцировки сосудистых миофибробластов в гладкомышечные клетки, образованием неоинтимы, и разрешается к 8 неделе полным восстановлением структурной организации сосудистой стенки и резорбцией скаффолда.

4. Использование лазерных технологий соединения дефектов стенки брюшной аорты у минипигов с применением тканеинженерного конструкта на основе наноуглеродных объемных трубочек и биоматрикса приводит к восстановлению целостности сосудистой стенки, при этом при сравнении с узловым швом сосуда отмечается отставание в показателях прочности соединения и развитии послеоперационных осложнений.

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность сформулированных по результатам выполненной диссертационной работы выводов и положений обосновывается строгим следованиям протоколу исследования и принципам биоэтики, неукоснительным соблюдением процедур получения исходных данных, их регистрации и учета, использованием в исследовании лицензионного программного обеспечения, валидированных методов получения доказательств, сертифицированного и

поверенного оборудования, лабораторных животных, приобретенных в сертифицированных питомниках, формированием объема выборки необходимого и достаточного для получения репрезентативных результатов, корректных и современных методов медико-биологической статистики.

Апробация диссертационной работы проведена на совместном межучрежденческом заседании кафедр оперативной хирургии и топографической анатомии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) и кафедры факультетской хирургии с курсами урологии, топографической анатомии и оперативной хирургии и детской хирургии медицинского института ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарева», протокол №1 от 19.05.2023 г.

Результаты представленного диссертационного исследования докладывались и обсуждались на Поволжском семинаре «Осложнения эндоваскулярных вмешательств», Самара, 2021, II Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной памяти С.В. Каткова, Саранск, 2022, VI Всероссийском саммите по кардиоваскулярным осложнениям «САМКО 2022», Москва, 2022.

Внедрение результатов диссертационного исследования

Основные научные положения, выводы и рекомендации внедрены в учебный процесс кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Института клинической медицины ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) при изучении дисциплины «Топографическая анатомия и оперативная хирургия», читаемой студентам по направлению подготовки 31.05.01 «Лечебное дело», а также в учебный процесс кафедры факультетской хирургии с курсами урологии, топографической анатомии и оперативной хирургии и детской хирургии медицинского института ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарева» при изучении

дисциплины «Топографическая анатомия и оперативная хирургия», читаемой студентам по направлению подготовки 31.05.01 «Лечебное дело», используются в исследовательской работе лаборатории физиологии и патологии стволовых клеток ФГБУ «НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России.

Личный вклад

Автор выдвинул идею выполнения настоящего исследования, самостоятельно провел глубокий анализ зарубежных и отечественных литературных источников, сформулировал и обосновал научную гипотезу, предложил использование фибробластов для заселения тканеинженерных конструкций, лично автором обоснована необходимость привлечения всего спектра методологических инструментов для ответа на поставленные задачи. Автор лично выполнял работы по получению первично-трипсинизированных культур клеток, заселению ими скаффолдов. Автор непосредственно участвовал в оценке жизнедеятельности и адгезивного потенциала клеток, самостоятельно выполнил все экспериментально-хирургические вмешательства с использованием лазерных технологий соединения стенки сосуда. Автор лично участвовал в определении прочностных характеристик лазерного соединения. При непосредственном участии автора проведены морфологические и иммуногистохимические исследования. Автор самостоятельно провел обобщение и анализ результатов. Диссертант принял самое деятельное участие в подготовке научных публикаций по теме диссертации, самостоятельно написал рукопись и автореферат работы.

Соответствие диссертации паспортам научных специальностей

Диссертация соответствует паспорту научной специальности 1.5.22. Клеточная биология, области исследований «Системный анализ взаимоотношений клеток, тканей и функциональных систем организмов -представителей всех царств», «Исследование адаптации тканевых элементов к

действию различных биологических, физических, химических и других факторов», паспорту научной специальности 3.1.9. Хирургия, области исследований «Экспериментальная и клиническая разработка современных высокотехнологичных методов хирургического лечения, в том числе эндоскопических и роботических».

Публикации по теме диссертации

По результатам исследования автором опубликовано 7 работ, в том числе 3 научные статьи в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий Сеченовского Университета / Перечень ВАК при Минобрнауки России, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук; 4 публикаций в сборниках материалов всероссийских научных конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертация написана по традиционному плану, включает следующие разделы: введение, главу 1 - литературный обзор, главу 2 с описанием материалов и методов исследования, главу 3 с результатами исследований жизнеспособности фибробластов и их биосовместимости с компонентами тканеинженерного конструкта, прочности лазерного соединения сосудов, главу 4 с результатами экспериментально-хирургического исследования и морфологического анализа процесса восстановления целостности сосудистой стенки при использовании лазерного излучения, главу 5, обобщающую результаты и заключающую исследование.

Диссертация изложена на 133 станицах компьютерного текста, иллюстрирована тридцатью девятью рисунками и пятью таблицами. Список литературы содержит выходные данные 142 работ, из которых 11 работ отечественных и 131 - зарубежных авторов.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ БИОМАТЕРИАЛОВ В РЕКОНСТРУКТИВНОЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Определение биоматериалов впервые было предложено в 1987 году как неживой материал, используемый в медицинском изделии, и служащий для взаимодействия с биологической системой. В последующем эта дефиниция претерпела существенные изменения, и в настоящее время под биоматериалом понимают материал, предназначенный для взаимодействия с биологическими системами с целью оценки, лечения, улучшения или замещения ткани, органа или функции тела [18]. Эта терминологическая эволюция отражает общий технологический прогресс в области биомедицины и медицинских материалов от интертности к биоактивности и биосовместимости.

Традиционно биоматериалы подразделяются на три ведущих класса: металлические, керамические и полимерные. Эта градация обусловлена различиями в типе химических связей образующих их молекул и атомов. Так, в частности, в металлических биоматериалах представлены металлические связи, в керамических - ионное взаимодействие, тогда как полимерные материалы связаны ковалентными связями [19-30]. В медицине используются все три типа биоматериалов, но преимущественно в области кардиоваскулярной хирургии более применимы металлические и полимерные конструкции [30-47].

Применение полимерных и металлических биоматериалов в общей сердечно-сосудистой хирургии позволяет обеспечивать целый спектр интервенционных стратегий, существенным образом улучшающих клинические результаты лечения пациентов и клинические конечные точки - выживаемость и качество жизни [21]. Среди такого рода имплементации необходимо выделить искусственные клапаны сердца, сосудистые стенты, сосудистые протезы, сердечные и сосудистые скаффолды, водители ритма и др. При этом биоматериалы для медицинского применения должны отвечать целому ряду требований, среди которых низкая тканевая и клеточная токсичность, наличие

необходимых биомеханических свойств, био- и гемосовместимости. В случае биодеградируемых полимерных материалов, кроме того, необходимо соблюдение дополнительных обязательных требований безопасности и эффективности -взаимоотношение между механической жесткостью и надежностью и скоростью деградации, степень токсичности и условиях биологической трансформации и выведения продуктов биологической интраорганизменной деградации полимерного биоматериала [48-67]. В этой связи необходимо очень аккуратно и внимательно подходить к выбору нужного полимера в каждом конкретном клиническом случае во избежание драматических последствий для здоровья и жизни пациента.

1.1 Сосудистые скаффолды: общие представления о получении и

медицинское применение

Сосудистое протезирование включает в себя применение проводника для обхода или замещения окклюзированного или пораженного иным патологическим процессом участка сосудистого русла с целью восстановления кровотока в ишемизированном регионе [68]. И хотя баллонная ангиопластика с последующим стентированием являются «золотым стандартом» сосудистого лечения, сосудистое протезирование в ряде клинических случаев является единственной опцией [69-71]. Предпочтительными источниками для замещения сосудистого участка являются, безусловно, аутологичные сосудистые проводники, такие как внутренняя грудная артерия, лучевая артерия или подкожные вены [72]. При этом, подкожная вена - наиболее популярный ресурс для протезирования сосудов в связи с отсутствием осложнений, связанных с забором сосуда, и способностью выполнять функциональные нагрузки в течение не менее 10 лет [72]. Помимо аутологичных сосудистых протезов, большое практическое применение нашли синтетические протезы, выполненные из политетрафторэтилена, рассматриваемые в настоящее время в качестве известной альтернативы [73].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Соколов Алексей Ильясович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Extracellular matrix-based biomaterials as adipose-derived stem cell delivery vehicles in wound healing: a comparative study between a collagen scaffold and two xenografts / H. Capella-Monsonis, A. De Pieri, R. Peixoto et al. // Stem Cell Res Ther. - 2020. - Vol. 11. - P. 510.

2. The translation of cell-based therapies: clinical landscape and manufacturing challenges / T.R. Heathman, A.W. Nienow, M.J. McCall et al. // Regen Med. - 2015. -Vol. 10. - P. 49-64.

3. Оценка эффективности тканоинженерных конструкций при ишемическом повреждении сердца в эксперименте / Е.В. Блинова, А.Ю. Герасименко, А.И. Соколов, Д.О. Шматок, А.В. Николаев, Е.В. Галицкий, Е.А. Коган, О.В. Кытько, А.В. Миронцев // Оперативная хирургия и топографическая анатомия (Пироговский научный журнал). 2021. Т.5. №2. С. 12-18

4. Применение клеточно-инженерных конструкций в хирургическом лечении повреждений артерий крупного диаметра в эксперименте / О.В. Дракина, А.И. Соколов, Д.О. Шматок, Е.В. Блинова, А.Л. Истранов, А.Ю. Герасименко// Вестник новых медицинских технологий. 2022. Т2. С. 23-29

5. Lee, S. Cell adhesion and long-term survival of transplanted mesenchymal stem cells: a prerequisite for cell therapy / S. Lee, E. Choi, M.J. Cha, K.C. Hwang // Oxidative Med Cell Longev. - 2015. - Vol. 2015. - P. 632-902.

6. Use of porcine dermal collagen graft (Permacol) for hernia repair in contaminated fields / F. Catena, L. Ansaloni, F. Gazzotti et al. // Hernia. - 2007. - Vol. 11. - P. 57-60.

7. Abdelfatah, M.M. Long-term outcomes (>5-year follow-up) with porcine acellular dermal matrix (Permacol™) in incisional hernias at risk for infection / M.M. Abdelfatah, N. Rostambeigi, E. Podgaetz, M.G. Sarr // Hernia. -2015. - Vol. 19. - P. 135-40.

8. Adeel, A. Repair of complete atrioventricular septal defects with decellularized extracellular matrix: initial and midterm outcomes / A. Adeel, B. Tyler, R. Brian // World J Pediatr Congenit Heart Surg. - 2017. - Vol. 8. - P. 310-4.

9. Anterior leaflet augmentation with CorMatrix porcine extracellular matrix in twenty-five patients: unexpected patch failures and histologic analysis / T.M. Kelley, M. Kashem, H. Wang et al. // Ann Thorac Surg. - 2017. - Vol. 103. - P. 114-20.

10. Is single-stage implant-based breast reconstruction (SSBR) with an acellular matrix safe / N.S. Hillberg, P.I. Ferdinandus, R.E.G. Dikmans et al. // Strattice™ or Meso Biomatrix® in SSBR. Eur J Plast Surg. - 2018. - Vol. 41. - P. 429-38.

11. Salzberg, C.A. Immediate breast reconstruction using porcine acellular dermal matrix (Strattice®): long-term outcomes and complications / C.A. Salzberg, C. Dunavant, N. Nocera // J Plast Reconstr Aesthet Surg. - 2013. - Vol. 66. - P. 323-8.

12. Efficacy and safety of temperature-sensitive acellular dermal matrix in prevention of postoperative adhesion after thyroidectomy: A randomized, multicenter, doubleblind, non-inferiority study / J.K. Kim , C.R. Lee , S.W. Kang et al. // PLoS One. -2022. - Vol. 17. - P. 215-273.

13. Evaluation of Xenograft Efficacy in Immediate Prosthesis-based Breast Reconstruction / N. Sobti, N. Vishwanath , V.A. King et al. // Plast Reconstr Surg Glob Open. - 2022. - Vol. 10. - P. 34-45.

14. First-year complications after immediate breast reconstruction with a biological and a synthetic mesh in the same patient: A randomized controlled study / E. Hansson, A.C. Edvinsson, A. Elander et al. // J Surg Oncol. - 2021. - Vol. 123. - P. 80-88

15. Тканеинженерная конструкция для регенерации сердечной ткани / Л.П. Ичкитидзе, А.Ю. Герасименко, У.Е. Курилова [и др.]. // Патент на изобретение 2725860 C1, 06.07.2020. Заявка № 2019143994 от 26.12.2019г.

16. Шматок, Д.О. Хирургическая коррекция ишемического повреждения органов с помощью клеточно- и тканеинженерных конструкций - Автореферат. ... канд. мед. наук : 3.1.9. / Д.О. Шматок // Саранск. - 2023. - П. 3.1.9. - С. 131.

17. Шматок, Д.О. Хирургическая коррекция ишемического повреждения органов с помощью клеточно- и тканеинженерных конструкций: дис. ... канд. мед. наук : 3.1.9. / Д.О. Шматок // Саранск, 2023. - 131 с.

18. Williams, D.F. Challenges With the Development of Biomaterials for Sustainable Tissue Engineering / Williams, D.F. // Front. Bioeng. Biotechnol. - 2019. - Vol. 7. - P. 127.

19. Bose, S. Chapter 1—Introduction to Biomaterials. In Characterization of Biomaterials / S. Bose, A. Bandyopadhyay // Bandyopadhyay, A., Bose, S., Eds.; Academic Press: Oxford, UK. - 2013. - P. 1-9.

20. Tibbitt, M.W. Progress in material design for biomedical applications. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2015. - Vol. 112. - P. 14444.

21. Current development of biodegradable polymeric materials for biomedical applications / R. Song, M. Murphy, C. Li et al. // Drug Des. Dev. Ther. - 2018. - Vol. 12. - P. 3117-3145.

22. Recombinant human collagen-based microspheres mitigate cardiac conduction slowing induced by adipose tissue-derived stromal cells / N.W. Smit, J.N. ten Sande, M. Parvizi et al. // PLoS ONE. - 2017. - Vol. 12. - P. e0183481.

23. Piskin, E. Biodegradable polymers as biomaterials / E. Piskin // J. Biomater. Sci. Polym. Ed. - 1995. - Vol. 6. - P. 775-795.

24. Risk of stent thrombosis among bare-metal stents, first-generation drug-eluting stents, and second-generation drug-eluting stents: Results from a registry of 18,334 patients / T. Tada, R.A. Byrne, I. Simunovic et al. // JACC Cardiovasc. Interv. - 2013. -Vol. 6. - P. 1267-1274.

25. Understanding the Impact of Stent and Scaffold Material and Strut Design on Coronary Artery Thrombosis from the Basic and Clinical Points of View / A. Sakamoto, H. Jinnouchi, S. Torii et al // Bioengineering. - 2018. - Vol. 5. - P. 71.

26. Gupta, S. Very very late stent thrombosis: 9.5 years after DES implantation / S. Gupta // Indian Heart J. - 2016. - Vol. 68. - P. S39-S43.

27. Mechanical behavior of polymer-based vs. metallic-based bioresorbable stents / H.Y. Ang, Y.Y. Huang, S.T. Lim, et al. // J. Thorac. Dis. - 2017. - Vol. 9. - P. S923-S934.

28. Ormiston, J.A. Bioabsorbable coronary stents / J.A. Ormiston, P.W. Serruys // Circ. Cardiovasc. Interv. - 2009. - Vol. 2. - P. 255-260.

29. Berglund, J. Challenges related to development of bioabsorbable vascular stents / J. Berglund, Y. Guo, J.N. Wilcox // Eurointervention. - 2009. - Vol. 5. - P. F72-F79.

30. Current Concepts on Cardiovascular Stent Devices / I. Neamtu, A. Chiriac, A. Ghilan // Mini Rev. Med. Chem. - 2014. - Vol. 14. - P. 14.

31. Current State of Bioabsorbable Polymer-Coated Drug-Eluting Stents / A. Akinapelli, J.P. Chen, K. Roy et al. // Curr. Cardiol. Rev. - 2017. - Vol. 13. - P. 139154.

32. Soares, J. Biomechanical Challenges to Polymeric Biodegradable Stents / J. Soares, J. Moore // Ann. Biomed. Eng. - 2015. - P. 44.

33. Leibundgut, G. A Novel, Radiopaque, Bioresorbable Tyrosine-Derived Polymer for Cardiovascular Scaffolds / G. Leibundgut // Cardiac Interventions Today. - 2018. -Vol. 2(2). - P. 66-70.

34. Bioresorbable stents: Current and upcoming bioresorbable technologies / H.Y. Ang, H. Bulluck, P. Wong et al. // Int. J. Cardiol. - 2017. - Vol. 228. - P. 931-939.

35. Onuma, Y. Bioresorbable scaffold technologies / Y. Onuma, J. Ormiston, P.W. Serruys // Circ. J. - 2011. - Vol. 75. - P. 509-520.

36. Assessing bioresorbable coronary devices: Methods and parameters / H.M. Garcia-Garcia, P.W. Serruys, M.W. Campos et al. // JACC. Cardiovasc. Imaging. -2014. - Vol. 7. - P. 1130-1148

37. Onuma, Y. Bioresorbable scaffold: The advent of a new era in percutaneous coronary and peripheral revascularization / Y. Onuma, P.W. Serruys // Circulation. -2011. - Vol. 123. - P. 779-797.

38. Gajjar, C.R. Fiber-Forming Polymers for Biotextile Applications / C.R. Gajjar, M.W. King // Springer: Cham, Switzerland. - 2014.

39. Effects of poly(L-lactide-e-caprolactone) and magnesium hydroxide additives on physico-mechanical properties and degradation of poly(L-lactic acid) / E.Y. Kang, E. Lih, I.H. Kim et al. // Biomater. Res. - 2016. - Vol. 20. - P. 7.

40. Guerra, A.J. Stent's Manufacturing Field: Past, Present, and Future Prospects / A.J. Guerra, J. Ciurana // In Angiography; IntechOpen: London, UK. - 2018.

41. Bink, N. Recent advances in plastic stents: A comprehensive review / N. Bink, V.B. Mohan, S. Fakirov // Int. J. Polym. Mater. Polym. Biomater. - 2019. - Vol. 70(1) -P. 54-74.

42. Experimental Study and Mathematical Modeling for Extrusion using High Density Polyethylene / E. Chaturvedi, N. Rajput, S. Upadhyaya, P. Pandey // Mater. Today: Proc. - 2017. - Vol. 4. - P. 1670-1676.

43. Rawal, A. Mukhopadhyay, S. 4 - Melt spinning of synthetic polymeric filaments. In Advances in Filament Yarn Spinning of Textiles and Polymers / A. Rawal // Zhang, D., Ed.; Woodhead Publishing: Oxford, UK; Witney: Oxford, UK. - 2014. - P. 75-99.

44. Pat. 9908143B2 United States, Int. Cl. A 61 F 2/82. Stent Fabrication via Tubular Casting Processes / K. Ramzipoor (Fremont, CA), N. Alfred (Singapore), L. Wang (Singapore), C.Y. Lee (Redwood City, CA) ; Assagnee Amaranth Medical Pte. (Singapore). - Appl. №.: 13/476,858 ; Filed May 21, 2012 ; Pub. Mar 6, 2018. - 37 p. : pic.

45. Esposito, G. From fortitude 150 to aptitude 115: Clinical update. Presented at European Association for Percutaneous Cardiovascular Interventions / G. Esposito // Paris, France. - 2017.

46. New generation bioresorbable scaffold technologies: An update on novel devices and clinical results / D. Regazzoli, P.P. Leone, A. Colombo, A. Latib // J. Thorac. Dis. -2017. - Vol. 9. - P. S979-S985.

47. Bio-resorbable polymer stents: A review of material progress and prospects / S. McMahon, N. Bertollo, E.D.O. Cearbhaill et al. // Prog. Polym. Sci. -2018. - Vol. 83. -P. 79-96.

48. Onuma, Y. Bioresorbable Scaffolds: From Basic Concept to Clinical Applications / Y. Onuma, P.W. Serruys // CRC Press: Boca Raton, FL, USA. - 2017.

49. Martinez, A.W. Microfabrication and nanotechnology in stent design / A.W. Martinez, E.L. Chaikof, // Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnology. -2011. - Vol. 3. - P. 256-268.

50. In vitro and in vivo degradation of microfiber bioresorbable coronary scaffold / C.-H. Huang, S.-Y. Lee, S. Horng et al. // J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater. - 2018. - Vol. 106. - P. 1842-1850.

51. Zilberman, M. Protein-loaded bioresorbable fibers and expandable stents: Mechanical properties and protein release / M. Zilberman, N.D. Schwade, R.C. Eberhart // J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater. - 2004. - Vol. 69. - P. 1-10.

52. Computationally designed 3D printed self-expandable polymer stents with biodegradation capacity for minimally invasive heart valve implantation: A proof-of-concept study / M.S. Cabrera, B. Sanders, O.J. Goor et al. // 3D Print. Addit. Manuf. -

2017. - Vol. 4. - P. 19-29.

53. High-speed on-demand 3D printed bioresorbable vascular scaffolds / H.O.T. Ware, A.C. Farsheed, B. Akar et al. // Mater. Today Chem. - 2018. - Vol. 7. - P. 25-34.

54. 3D-printed PCL/PLA composite stents: Towards a new solution to cardiovascular problems / A.J. Guerra, P. Cano, M. Rabionet et al. // Materials -2018. - Vol. 11. - P. 1679.

55. Bioresorbable scaffolds: Rationale, current status, challenges, and future / J. Iqbal, Y. Onuma, J. Ormiston, et al. // Eur. Heart J. - 2014. - Vol. 35. - P. 765-776.

56. The current status of biodegradable stent to treat benign luminal disease / Y. Zhu, K. Yang, R. Cheng et al. // Mater. Today. - 2017. - Vol. 20. - P. 516-529.

57. 3-Year Clinical Outcomes With Everolimus-Eluting Bioresorbable Coronary Scaffolds / D.J. Kereiakes, S.G. Ellis, C. Metzger et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2017. -Vol. 70. - P. 2852.

58. Fornell, D. The Next Step in Bioresorbable Stent Technologies / D. Fornell // Presentated at Transcatheter Cardiovascular Therapeutics 2018, San Diego, CA, USA. -

2018.

59. Three-year clinical and two-year multimodality imaging outcomes of a thin-strut sirolimus-eluting bioresorbable vascular scaffold: MeRes-1 trial / A. Seth, Y. Onuma, P. Chandra // EuroIntervention. - 2019. - Vol. 15. - P. 607-614.

60. Granada, J.F. Fortitude, Aptitude, and Magnitude: Progressively Thin-Strut BRS Based on Ultra-High MW Amorphous PLLA / J.F. Granada // Presented at Transcatheter Cardiovascular Therapeutics 2017, Denver, CO, USA. - 2017.

61. First-in-Human Evaluation of a Novel Sirolimus-Eluting Ultra-High Molecular Weight APTITUDE Bioresorbable Scaffold: 9-and 24-Month Imaging and Clinical Results of RENASCENT II trial / C. Alaide, K. Saud Ahmed, L. Azeem et al. // EuroIntervention. - 2020. - Vol. 16. - P. 133-140.

62. Antonio, C. Renascent III: Nine Month Clinical and Imaging Outcomes with a Thin Strut 98 Micrometer Bioresorbable Coronary Scaffold / C. Antonio // Presentated at Transcatheter Cardiovascular Therapeutics 2018, San Diego, CA, USA. - 2018.

63. A Randomized Trial Comparing the NeoVas Sirolimus-Eluting Bioresorbable Scaffold and Metallic Everolimus-Eluting Stents / Y. Han, B. Xu, G. Fu et al. // JACC: Cardiovasc. Interv. - 2018. - Vol. 11. - P. 260-272.

64. Strain-induced accelerated asymmetric spatial degradation of polymeric vascular scaffolds / P.-J. Wang, N. Ferralis, C. Conway et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. - 2018. -Vol. 115. - P. 2640-2645.

65. Adriaenssens, T. Very Late Stent Thrombosis. In Cardiovascular OCT Imaging / T. Adriaenssens // Jang, I.-K., Ed.; Springer International Publishing: Cham, Switzerland. - 2020. - P. 125-137.

66. Effect of inflammation on endothelial cells induced by poly-L-lactic acid degradation in vitro and in vivo / D. Chen, Z. Su, L. Weng et al. // J. Biomater. Sci. Polym. Ed. - 2018. - Vol. 29. - P. 1909-1919.

67. Adriaenssens, T. Exploring evidence and experience with magnesium scaffold Magmaris / T. Adriaenssens // Presented at European Association for Percutaneous Cardiovascular Interventions, Paris, France. - 2019.

68. Pashneh-Tala, S. The Tissue-Engineered Vascular Graft-Past, Present, and Future / S. Pashneh-Tala, S. MacNeil, F. Claeyssens // Tissue Eng. Part B Rev. - 2016. - Vol. 22. - P. 68-100.

69. A meta-analysis of endovascular versus surgical reconstruction of femoropopliteal arterial disease / G.A. Antoniou, N. Chalmers, G.S. Georgiadis et al. // J. Vasc. Surg. - 2013. - Vol. 57. - P. 242-253.

70. Coronary artery bypass graft surgery versus percutaneous coronary intervention in patients with three-vessel disease and left main coronary disease: 5-year follow-up of the randomised, clinical SYNTAX trial / F.W. Mohr, M.C. Morice, A.P. Kappetein et al. // Lancet. - 2013. - Vol. 381. - P. 629-638.

71. Kindi, H.A. NOBLE and EXCEL: The debate for excellence in dealing with left main stenosis / H.A. Kindi, A. Samaan, H. Hosny // Glob. Cardiol. Sci. Pract. - 2018.

72. Saphenous vein graft failure after coronary artery bypass surgery: Pathophysiology, management, and future directions / R.E. Harskamp, R.D. Lopes, C.E. Baisden et al. // Ann. Surg. - 2013. - Vol. 257. - P. 824-833.

73. Prospective randomized study on bilateral above-knee femoropopliteal revascularization: Polytetrafluoroethylene graft versus reversed saphenous vein / E. Ballotta, L. Renon, M. Toffano, G. Da Giau // J. Vasc. Surg. - 2003. - Vol. 38. - P. 1051-1055.

74. Brewster, D.C. Controversies in the management of aortoiliac occlusive disease / D.C. Brewster, F.M.G. Hospital, H.M. School // J. Vasc. Surg. - 1997. - Vol. 25. - P. 365-379.

75. Choice of conduit for the right coronary system: 8-year analysis of Radial Artery Patency and Clinical Outcomes trial / I.E. Hadinata, P.A. Hayward, D.L. Hare et al. // Ann. Thorac. Surg. - 2009. - Vol. 88. - P. 1404-1409.

76. The use of expanded polytetrafluoroethylene (PTFE) grafts for myocardial revascularization / F.W. Hehrlein, M. Schlepper, F. Loskot et al. // J. Cardiovasc. Surg. - 984. - Vol. 25. - P. 549-553.

77. Greenwald, S. Improving vascular grafts: The importance of mechanical and haemodynamic properties / S. Greenwald, C. Berry // J. Pathol. - 2000. - Vol. 190. - P. 292-299.

78. Davies, M.G. Pathophysiology of vein graft failure: A review / M.G. Davies, P.O. Hagen // Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. - 1995. - Vol. 9. - P. 7-18.

79. Long-term experience in autologous in vitro endo the lialization of infrainguinal ePTFE grafts / M. Deutsch, J. Meinhart, P. Zilla et al. // J. Vasc. Surg. - 2009. - Vol. 49. - P. 352-362.

80. Chlupac, J. Blood vessel replacement: 50 years of development and tissue engineering paradigms in vascular surgery / J. Chlupac, E. Filova, L. Bacakova // Physiol. Res. - 2009. - Vol. 58. - P. S119-S139.

81. Stowell, C.E.T. Quickening: Translational design of resorbable synthetic vascular grafts / C.T.E. Stowell, Y. Wang // Biomaterials. - 2018. - Vol. 173. - P. 71-86.

82. 16—Natural Polymers in Tissue Engineering Applications. In Handbook of Biopolymers and Biodegradable Plastics / M. Gomes, H. Azevedo, P. Malafaya et al. // Ebnesajjad, S., Ed.; William Andrew Publishing: Boston, MA, USA. - 2013. - P. 385425.

83. Sudesh, K. Synthesis, structure and properties of polyhydroxyalkanoates: Biological polyesters / K. Sudesh, H. Abe, Y. Doi // Prog. Polym. Sci. - 2000. - Vol. 25. - P. 1503-1555.

84. Li, Z. Polyhydroxyalkanoates: Opening doors for a sustainable future / Z. Li, J. Yang, J.X. Loh // NPG Asia Mater. - 2016. - Vol. 8. - P. e265.

85. Artificial blood vessel: The Holy Grail of peripheral vascular surgery / J.D. Kakisis, C.D. Liapis, C. Breuer, B.E. Sumpio // J. Vasc. Surg. - 2005. - Vol. 41. - P. 349-354.

86. Nicolas, F.L. Denatured thiolated collagen. II. Cross-linking by oxidation / F.L. Nicolas, C.H. Gagnieu // Biomaterials. - 1997. - Vol. 18. - P. 815-821.

87. Preparation of ready-to-use, stockable and reconstituted collagen / J. Habermehl, J. Skopinska, F. Boccafoschi et al. // Macromol. Biosci. - 2005. - Vol. 5. - P. 821-828.

88. Silver, F.H. Viscoelasticity of the vessel wall: The role of collagen and elastic fibers / F.H. Silver, I. Horvath, D.J. Foran // Crit. Rev. Biomed. Eng. -2001. - Vol. 29.

- P. 279-301.

89. Ibrahim, H. Chitosan as a biomaterial—Structure, properties, and electrospun nanofibers / H. Ibrahim, E. El-Zairy // Concepts Compd. Altern. Antibact. - 2015. - P. 81-101.

90. Silk fibroin biomaterials for tissue regenerations / B. Kundu, R. Rajkhowa, S.C. Kundu, X. Wang // Adv. Drug Deliv. Rev. - 2013 - Vol. 65. - P. 457-470.

91. Development and evaluation of a novel decellularized vascular xenograft / B.S. Conklin, E.R. Richter, K.L. Kreutziger // Med. Eng. Phys. - 2002. - Vol. 24. - P. 173183.

92. The evolution of vascular tissue engineering and current state of the art / M. Peck, D. Gebhart, N. Dusserre et al. // Cells Tissues Organs. - 2012. - Vol. 195. - P. 144-158.

93. Small-diameter vascular tissue engineering / D.G. Seifu, A. Purnama, K. Mequanint, D. Mantovani // Nat. Rev. Cardiol. - 2013. - Vol. 10. - P. 410-421.

94. Macro-alignment of electrospun fibers for vascular tissue engineering / Y. Zhu, Y. Cao, J. Pan, Y. Liu // J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. - 2010. - Vol. 92. - P. 508-516

95. Esophageal epithelium regeneration on fibronectin grafted poly(L-lactide-co-caprolactone) (PLLC) nanofiber scaffold / Y. Zhu, M.F. Leong, W.F. Ong et al. // Biomaterials. - 2007. - Vol. 28. - P. 861-868.

96. Bilayered scaffold for engineering cellularized blood vessels / Y.M. Ju, J.S. Choi, A. Atala et al. // Biomaterials. - 2010. - Vol. 31. - P. 4313-4321.

97. Poly-L-lactic Acid (PLLA)-Chitosan-Collagen Electrospun Tube for Vascular Graft Application / I.A. Fiqrianti, P. Widiyanti, M.A. Manaf et al. // J. Funct. Biomater.

- 2018. - Vol. 9. - P. 32.

98. Electrospun silk fibroin-gelatin composite tubular matrices as scaffolds for small diameter blood vessel regeneration / C. Marcolin, L. Draghi, M. Tanzi, S. Fare // J. Mater. Sci. Mater. Med. - 2017. - Vol. 28. - P. 80.

99. Design and fabrication of porous biodegradable scaffolds: A strategy for tissue engineering / V. Raeisdasteh Hokmabad, S. Davaran, A. Ramazani, R. Salehi // J. Biomater. Sci. Polym. Ed. - 2017. - Vol. 28. - P. 1797-1825.

100. Eltom, A. Scaffold techniques and designs in tissue engineering functions and purposes: A review / A. Eltom, G. Zhong, A. Muhammad // Adv. Mater. Sci. Eng. -2019. - Vol. 4. - P. 1-13.

101. Costantini, M. 6—Gas foaming technologies for 3D scaffold engineering. In Functional 3D Tissue Engineering Scaffolds / M. Costantini, A. Barbetta // Deng, Y., Kuiper, J., Eds.; Woodhead Publishing: Oxford, UK; Witney: Oxford, UK. - 2018. - P. 127-149.

102. Loh, Q.L. Three-dimensional scaffolds for tissue engineering applications: Roleofporosity and pore size / Q.L. Loh, C. Choong // Tissue Eng. Part B Rev. - 2013. - Vol. 19. - P. 485-502.

103. Mikos, A.G. Formation of highly porous biodegradable scaffolds for tissue engineering / A.G. Mikos, J.S. Temenoff // Electron. J. Biotechnol. - 2000. - Vol. 3. -P. 23-24.

104. Harris, L.D. Open porebiodegradable matrices for med with gasfoaming / L.D. Harris, B.S. Kim, D.J. Mooney // J. Biomed. Mater. Res. - 1998. - Vol. 42. - P. 396402.

105. Small Caliber Compliant Vascular Grafts Based on Elastin-Like Recombinamers for in situ Tissue Engineering / A. Fernández-Colino, F. Wolf, S. Rütten et al. // Front. Bioeng. Biotechnol. - 2019. - Vol. 7. - P. 1-13.

106. Matching Static and Dynamic Compliance of Small-Diameter Arteries, with Poly(lactide-co-caprolactone) Copolymers: In Vitro and In Vivo Studies / J.M. Behr, S.A. Irvine, C.-S. Thwin et al. // Macromol. Biosci. - 2020. - Vol. 20. - P. 190-234.

107. A composite chitosan-gelatin bi-layered, biomimetic macroporous scaffold for blood vessel tissue engineering / R.W. Badhe, D. Bijukumar, D.R. Chejara et al. // Carbohydr. Polym. - 2017. - Vol. 157. - P. 1215-1225.

108. Clyne, A.M. Thermal processing of tissue engineering scaffolds / A.M. Clyne // J. HeatTransf. - 2011. - Vol. 133. - P. 034001.

109. Biodegradable and microporous polylactide implants for cell transplantation: 1. Preparation of macroporous polylactide supports by solid-liquid phase separation / C. Schugens, V. Maquet, C. Grandfils et al. // Polymer. - 1996. - Vol. 37. - P. 1027-1038.

110. Norouzi, S.K. Bilayered heparin izedvascular graft fabricated by combining electrospinning and freeze drying methods / S.K. Norouzi, A. Shamloo // Mater. Sci. Eng. - 2019. - Vol. 94. - P. 1067-1076.

111. Emulsion Template Method for the Fabrication of Gelatin-Based Scaffold with a Controllable Pore Structure / L. Yuan, X. Li, L. Ge et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. - 2019. - Vol. 11. - P. 269-277.

112. Invitro and invivo characteristics of PCL scaffolds with poresize gradient fabricated by a centrifugation method / S.H. Oh, I.K. Park, J.M. Kim, J.H. Lee // Biomaterials. - 2007. - Vol. 28. - P. 1664-1671.

113. Formation of porous PLGA scaffolds by a combining method of thermally induced phase separation and porogen leaching / Y. Yang, J. Zhao, Y. Zhao et al. // J. Appl. Polym. Sci. - 2008. - Vol. 109. - P. 1232-1241.

114. Approaches to Fabricating Multiple-Layered Vascular Scaffolds Using Hybrid Electrospinning and Thermally Induced Phase Separation Methods / H.-Y. Mi, X. Jing, J. McNulty et al. // Ind. Eng. Chem. Res. - 2016. - Vol. 55. - P. 882-892.

115. Current status of prosthetic bypass grafts: A review / R.Y. Kannan, H.J. Salacinski, P.E. Butler et al. // J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater. - 2005. -Vol. 74. - P. 570-581.

116. As and wich tubular scaffold derived from chitosan for blood vessel tissue engineering / L. Zhang, Q. Ao, A. Wang et al. // J. Biomed. Mater. Res. Part A. - 2006. - Vol. 77. - P. 277-284.

117. Electrospun polycaprolactone/gelatin composites with enhanced cell-matrix interactions as blood vessel endothelial layer scaffolds / Y.-C. Jiang, L. Jiang, A. Huang // Mater. Sci. Eng. - 2017. - Vol. 71. - P. 901-908.

118. Development of nanofibrous scaffolds for vascular tissue engineering / J. Zhao, H. Qiu, D.-l. Chen et al. // Int. J. Biol. Macromol. - 2013. - Vol. 56. - P. 106-113.

119. Fabrication of 3-dimensional multicellular microvascular structures / S.F. Barreto-Ortiz, J. Fradkin, J. Eoh et al. // FASEB J. - 2015. - Vol. 29. - P. 3302-3314.

120. Tubular silk scaffolds for small diameter vascular grafts / M. Lovett, G. Eng, J.A. Kluge et al. // Organogenesis. - 2010. - Vol. 6. - P. 217-224.

121. Physical characterization of vascular grafts cultured in a bioreactor / L. Buttafoco, P. Engbers-Buijtenhuijs, A.A. Poot, et al. // Biomaterials. - 2006. - Vol. 27. - P. 23802389.

122. Biological characterisation of vascular grafts cultured in a bioreactor / P. Engbers-Buijtenhuijs, L. Buttafoco, A.A. Poot et al. // Biomaterials. - 2006. - Vol. 27. - P. 2390-2397.

123. Morphology, mechanical properties, and shape memory effects of poly (lactic acid)/thermoplastic polyurethane blend scaffolds prepared by thermally induced phase separation / X. Jing, H.-Y. Mi, M.R. Salick et al. // J. Cell. Plast. -2014. - Vol. 50. - P. 361-379.

124. Novel Bioresorbable Vascular Graft With Sponge-Type Scaffold as a Small-Diameter Arterial Graft / T. Sugiura, S. Tara, H. Nakayama et al. // Ann. Thorac. Surg. - 2016. - Vol. 102. - P. 720-727.

125. Functional characterization of human coronary artery smooth muscle cells under cyclic mechanical strain in a degradable polyurethane scaffold / S. Sharifpoor, C.A. Simmons, R.S. Labow, J. PaulSanterre // Biomaterials. - 2011. - Vol. 32. - P. 48164829.

126. Gao, J. Macroporous Elastomeric Scaffolds with Extensive Micropores for Soft Tissue Engineering / J. Gao, P.M. Crapo, Y. Wang // Tissue Eng. - 2006. - Vol. 12. - P. 917-925.

127. De Porcellinis, S. Combining electrospinning and fused deposition modeling for the fabrication of a hybrid vascular graft / S. De Porcellinis, J.A. Genovese, M. Trombetta // Biofabrication. - 2010. - Vol. 2. - P. 014102.

128. Three-Layered Silk Fibroin Tubular Scaffold for the Repair and Regeneration of Small Caliber Blood Vessels: From Design to in vivo Pilot Tests. / A. Alessandrino, A. Chiarini, M. Biagiotti et al. // Front. Bioeng. Biotechnol. - 2019. - Vol. 7. - P. 1-17.

129. Sequential studies of arterial wall regeneration in microporous, compliant, biodegradable small-caliber vascular grafts in rats / B.V. DerLei, C.R.H. Wildevuur, F. Dijk et al. // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1987. - Vol. 93. - P. 695-707.

130. Electrospun scaffolds for tissue engineering of vascular grafts / A. Hasan, A. Memic, N. Annabi et al. // Acta Biomater. - 2014. - Vol. 10. - P. 11-25.

131. In vivo applications of electrospun tissue-engineered vascular grafts: A review / K.A. Rocco, M.W. Maxfield, C.A. Best et al. // Tissue Eng. Part B Rev. - 2014. - Vol. 20. - P. 628-640.

132. Successful application of tissue engineered vascular autografts: Clinical experience / G. Matsumura, N. Hibino, Y. Ikada, et al. // Biomaterials. - 2003. - Vol. 24. - P. 2303-2308.

133. Tissue-engineered vascular grafts for use in the treatment of congenital heart disease: From the bench to the clinic and back again / J.T. Patterson, T. Gilliland, M.W. Maxfield et al. // Regen. Med. - 2012. - Vol. 7. - P. 409-419.

134. Differential Leaflet Remodeling of Bone Marrow Cell Pre-Seeded Versus Nonseeded Bioresorbable Transcatheter Pulmonary Valve Replacements / E.S. Fioretta, V. Lintas, S.E. Motta et al. // JACC: Basic Transl. Sci. - 2020. - Vol. 5. - P. 15.

135. Mela, P. Subject- and Leaflet- Specific Remodeling of Polymeric Heart Valves for In Situ Tissue Engineering: Challenges Towards Clinical Translation / P. Mela // JACC: Basic Transl. Sci. - 2020. - Vol. 5. - P. 32-34.

136. Can We Engineer a Human Cardiac Patch for Therapy / J. Zhang, W. Zhu, M. Radisic, G. Vunjak-Novakovic // Circ. Res. - 2018. - Vol. 123. - P. 244-265.

137. Гланц, С. Медико-биологическая статистика [Текст] / С. Гланц. // «Практика». - 1999. - C. 467.

138. Биологическая совместимость и пролиферативный потенциал фибробластов, заселенных на биокомпозит, сформированный с использованием лазерного излучения и припоев / Д.И. Рябкин, А.И. Соколов, С.С. Дыдыкин, Д.С. Блинов, У.Е. Курилова, Е.В. Блинова, С.П. Тимошкин, А.Ю. Герасименко // Acta Medica Eurasica. 2023. № 1. С. 93-100.

139. Экспериментальное обоснование применения клеточно-инженерных конструкций в хирургическом лечении повреждений артерий крупного диаметра / А.И. Соколов, Е.В. Блинова, Д.О. Шматок, О.В. Дракина, А.Ю. Герасименко, А.Е. Черепанова, С.П. Байдин, А.О. Фельдман, А.И. Мальмина, Э.А. Лиждиева // В сборнике: Современные лечебно-диагностические технологии в хирургии и интенсивной II межрегиональная научно-практическая конференция, посвященная памяти С.В. Каткова. Саранск, 2022. С. 148-152.

140. «Сам сломал - сам почини», или успешное применение стент-графта для лечения перфорации коронарной артерии / А.И. Соколов // Кардиологический вестник. 2022. Т. 17. спец. вып. №3. С. 98-100.

141. «Снежный ком», или успешная реканализация коронарной артерии при ОКС с большими техническими трудностями / А.И. Соколов // Кардиологический вестник. 2022. Т. 17. спец. вып. №3 С. 100-102

142. «Помощь другу», или успешное извлечение инородного тела из легочной артерии А.И. Соколов // Кардиологический вестник. 2022. Т. 17. спец. вып. №3. С. 96-98.