The 23 reference contexts in paper Т. Тенчурин Х., Л. Истранов П., Е. Истранова В., А. Шепелев Д., В. Мамагулашвили Г., С. Малахов Н., Р. Камышинский А., А. Орехов С., А. Васильев Л., Е. Сытина В., С. Крашенинников В., С. Чвалун Н. (2019) “НАНО- И МИКРОВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ КОЛЛАГЕНА ДЛЯ ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ: ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА” / spz:neicon:nanorf:y:2018:i:0:p:25-34

  1. Start
    2640
    Prefix
    Биомеханическое поведение тканей различных органов определяется прежде всего именно каркасом — внеклеточным матриксом, а волокна коллагена являются его основным компонентом. Коллагеновые волокна толщиной от 0,5 до 20 мкм имеют сложную архитектуру и состоят из фибрилл диаметром до 175 нм
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    . Примеры децеллюляризированных тканей трахеи, аорты, дермы представлены на рис. 1. Для воссоздания подобной структуры целесообразно использовать метод электроформования, позволяющий получать объемный каркас из нано- и микроволокон требуемого диаметра на основе различных белков, например, коллагена и эластина, контролируя распределение напряженности электрического поля
    (check this in PDF content)

  2. Start
    3080
    Prefix
    Для воссоздания подобной структуры целесообразно использовать метод электроформования, позволяющий получать объемный каркас из нано- и микроволокон требуемого диаметра на основе различных белков, например, коллагена и эластина, контролируя распределение напряженности электрического поля в межэлектродном пространстве
    Exact
    [6–8]
    Suffix
    . Коллагеновые материалы обладают исключительно высокой биосовместимостью и способствуют лучшей, по сравнению с синтетическими материалами, адгезии клеток [9, 10]. Однако низкая химическая, механическая и биологическая стабильность в водных средах ограничивает применение волокнистых каркасов на основе коллагена.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    3250
    Prefix
    каркас из нано- и микроволокон требуемого диаметра на основе различных белков, например, коллагена и эластина, контролируя распределение напряженности электрического поля в межэлектродном пространстве [6–8]. Коллагеновые материалы обладают исключительно высокой биосовместимостью и способствуют лучшей, по сравнению с синтетическими материалами, адгезии клеток
    Exact
    [9, 10]
    Suffix
    . Однако низкая химическая, механическая и биологическая стабильность в водных средах ограничивает применение волокнистых каркасов на основе коллагена. Стабилизировать такие материалы можно с помощью внутри- и межцепочечных ковалентных сшивок.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    3757
    Prefix
    Для сшивания гидрогелей, пленок, губок и волокон на основе коллагена на практике широко используют глутаровый диальдегид, различные фотоинициаторы, гексаметилендиизоцианат, эпихлоргидрин, карбодиимиды и генипин
    Exact
    [11–14]
    Suffix
    . Тройная спираль коллагена содержит определенные аминокислотные последовательности, например, GFOGER (Гли-Фен-ГидГли-Глу-Арг), способствующие прикреплению клеток. Эти адгезионные участки доступны для связывания только при сохранении нативной конформации коллагена.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    4260
    Prefix
    Эти адгезионные участки доступны для связывания только при сохранении нативной конформации коллагена. Однако некоторые типы клеток могут распознавать аминокислотные последовательности, такие как RGD (Арг-Гли-Асп), сохраняющиеся в составе желатина (денатурированной формы коллагена)
    Exact
    [15]
    Suffix
    . При сшивании коллагена происходит связывание свободных аминных и/или карбоксильных групп, входящих в состав аминокислотных остатков адгезионных участков, в связи с чем количество адгезированных клеток на сшитых каркасах уменьшается по сравнению с исходными матриксами.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    4655
    Prefix
    При сшивании коллагена происходит связывание свободных аминных и/или карбоксильных групп, входящих в состав аминокислотных остатков адгезионных участков, в связи с чем количество адгезированных клеток на сшитых каркасах уменьшается по сравнению с исходными матриксами. Тем не менее значительного снижения биологической активности сшитых каркасов не наблюдается
    Exact
    [16, 17]
    Suffix
    . При получении химически сшитых материалов для целей тканевой инженерии следует всегда учитывать их биосовместимость. Природные соединения используют в качестве альтернативы традиционным синтетическим сшивающим реагентам, обладающим высокой токсичностью.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    5577
    Prefix
    Вследствие этого можно было бы ожидать возрастания количества свободных аминогрупп и, соответственно, степени сшивки при увеличении pH. Однако, как показывают проведенные исследования
    Exact
    [18, 19]
    Suffix
    , степень сшивки при pH выше 9 снижается вследствие полимеризации молекул ГП. С точки зрения выхода реакции оптимальные условия находятся в диапазоне pH от 7,4 до 8,5, что позволяет формировать более короткие мостики, состоящие из 2–4 звеньев, между молекулами коллагена (рис. 2).
    (check this in PDF content)

  8. Start
    5969
    Prefix
    С точки зрения выхода реакции оптимальные условия находятся в диапазоне pH от 7,4 до 8,5, что позволяет формировать более короткие мостики, состоящие из 2–4 звеньев, между молекулами коллагена (рис. 2). В результате образования и накопления олигомерных продуктов сшитые материалы приобретают синий цвет
    Exact
    [20]
    Suffix
    . Низкая устойчивость волокнистой структуры материалов на основе коллагена в водных средах существенно затрудняет процесс их сшивки ГП [21], поэтому определение состава среды, необходимой для фиксации волокнистой структуры, представляет существенный интерес.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    6120
    Prefix
    В результате образования и накопления олигомерных продуктов сшитые материалы приобретают синий цвет [20]. Низкая устойчивость волокнистой структуры материалов на основе коллагена в водных средах существенно затрудняет процесс их сшивки ГП
    Exact
    [21]
    Suffix
    , поэтому определение состава среды, необходимой для фиксации волокнистой структуры, представляет существенный интерес. Кроме того, для целей тканевой инженерии важно контролировать механические свойства волокнистых каркасов на основе коллагена и проводить оценку их взаимодействия с клетками.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    6544
    Prefix
    Кроме того, для целей тканевой инженерии важно контролировать механические свойства волокнистых каркасов на основе коллагена и проводить оценку их взаимодействия с клетками. Рис. 1. Микрофотографии внеклеточного матрикса децеллюляризованных тканей: свиной артерии (а) — перепечатано из
    Exact
    [3]
    Suffix
    с согласия Elsevier and Copyright Clearance Center; дермы (б) — перепечатано из [4] с согласия Elsevier and Copyright Clearance Center; трахеи (в) — перепечатано из [5] по лицензии CC BY. Хорошо различимы волокна коллагена и эластина абв МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Коллаген.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    6627
    Prefix
    Кроме того, для целей тканевой инженерии важно контролировать механические свойства волокнистых каркасов на основе коллагена и проводить оценку их взаимодействия с клетками. Рис. 1. Микрофотографии внеклеточного матрикса децеллюляризованных тканей: свиной артерии (а) — перепечатано из [3] с согласия Elsevier and Copyright Clearance Center; дермы (б) — перепечатано из
    Exact
    [4]
    Suffix
    с согласия Elsevier and Copyright Clearance Center; трахеи (в) — перепечатано из [5] по лицензии CC BY. Хорошо различимы волокна коллагена и эластина абв МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Коллаген. Коллаген 1 типа был выделен по авторской методике из дермы крупного рогатого скота.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    6711
    Prefix
    Микрофотографии внеклеточного матрикса децеллюляризованных тканей: свиной артерии (а) — перепечатано из [3] с согласия Elsevier and Copyright Clearance Center; дермы (б) — перепечатано из [4] с согласия Elsevier and Copyright Clearance Center; трахеи (в) — перепечатано из
    Exact
    [5]
    Suffix
    по лицензии CC BY. Хорошо различимы волокна коллагена и эластина абв МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Коллаген. Коллаген 1 типа был выделен по авторской методике из дермы крупного рогатого скота. Кусочки дермы размером 3 × 3 см помещали в 5 % раствор пепсина в 0,1 н хлористоводородной кислоте и оставляли при температуре 20 ± 2 °С при периодическом перемешивании на 24 часа.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    10065
    Prefix
    Изображения получены с помощью детектора вторичных электронов при ультранизком ускоряющем напряжении 1 кВ. Такие условия эксперимента позволили усилить топографический контраст на поверхности волокон, существенно снизить накопление заряда и улучшить пространственное разрешение
    Exact
    [22]
    Suffix
    . Анализ размеров волокон, их диаметра, а также построение распределения по размерам проводили с помощью программного пакета Fiji [23]. Средний диаметр волокна рассчитывали по результатам измерения не менее 100 волокон.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    10206
    Prefix
    Такие условия эксперимента позволили усилить топографический контраст на поверхности волокон, существенно снизить накопление заряда и улучшить пространственное разрешение [22]. Анализ размеров волокон, их диаметра, а также построение распределения по размерам проводили с помощью программного пакета Fiji
    Exact
    [23]
    Suffix
    . Средний диаметр волокна рассчитывали по результатам измерения не менее 100 волокон. Определение механических характеристик коллагеновых, синтетических каркасов и нативной аорты. Механические характеристики участка нативной аорты, коллагеновых и синтетических каркасов исследовали на разрывной машине Instron 5965.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    12045
    Prefix
    Начальную длину нативного образца определяли как расстояние между центрами опор. Данные для построения кривых растяжения поликапролактона и полиуретана взяты из проведенных ранее работ
    Exact
    [24]
    Suffix
    . Механические свойства нативных тканей. В результате испытаний нативной аорты были получены типичные кривые растяжения в координатах нагрузка — перемещение. На деформационных кривых необходимо было определить участки, соответствующие физиологической области кровяного давления (80–240 мм рт. ст.) для этого кривые преобразовали с использованием уравнения Лапласа д
    (check this in PDF content)

  16. Start
    13135
    Prefix
    В дальнейшем при испытаниях синтетических и коллагеновых каркасов мы уделяли особое внимание схожести их механического поведения с нативной аортой именно в этом диапазоне. Выделение первичных дермальных фибробластов. Первичные фибробласты кожи человека были получены в соответствии с ранее описанным методом
    Exact
    [25]
    Suffix
    . Для работы использовались клетки не позднее 5-го пассажа. Иммортализованные фибробласты мыши предоставлены лабораторией Пантелеева А.А. Клетки культивировали на среде DMEM-GlutaMAX (Gibco), содержащей 10 % фетальной бычьей сыворотки (ФБС), аскорбиновую кислоту — 50 мкг/мл, гентамицин — 10 мкг/мл и фунгизон — 0.25 мкг/мл.
    (check this in PDF content)

  17. Start
    14380
    Prefix
    Визуальная оценка состояния клеток при помощи системы флуоресцентных красителей «живой/мертвый» (LIVE/DEAD® Viability/ Cytotoxicity Kit, Molecular Probes, L-3224) проводилась в соответствии с протоколом производителя с использованием флуоресцентного микроскопа Zeiss Axioimager D2 (Германия). РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Электроформование коллагена I типа. В работе
    Exact
    [26]
    Suffix
    были определены оптимальные реологические параметры, необходимые для электроформования дисперсий коллагена. Микрофотографии волокнистых материалов на основе коллагена, полученных из дисперсий Рис. 3.
    (check this in PDF content)

  18. Start
    16276
    Prefix
    Конформация нативного коллагена представляет собой левозакрученную спираль с высоким содержанием пролина, которая имеет оптическую активность с положительным максимальным пиком при 220 нм и отрицательным максимальным пиком около 198 нм
    Exact
    [27]
    Suffix
    . При денатурации коллагена полностью исчезает положительная полоса КД, а интенсивность отрицательной резко снижается со смещением в область больших длин [28–30]. Как видно из рис. 5, с увеличением концентрации УК происходит частичная денатурация коллагена.
    (check this in PDF content)

  19. Start
    16447
    Prefix
    собой левозакрученную спираль с высоким содержанием пролина, которая имеет оптическую активность с положительным максимальным пиком при 220 нм и отрицательным максимальным пиком около 198 нм [27]. При денатурации коллагена полностью исчезает положительная полоса КД, а интенсивность отрицательной резко снижается со смещением в область больших длин
    Exact
    [28–30]
    Suffix
    . Как видно из рис. 5, с увеличением концентрации УК происходит частичная денатурация коллагена. Процесс электроформования также способствует дополнительному разрушению тройной спиральной конформации (тропоколлагена).
    (check this in PDF content)

  20. Start
    17494
    Prefix
    Известно, что генипин хорошо растворим в спиртах и ацетоне, а в воде его растворимость существенно меньше. Тем не менее в большинстве случаев для сшивки тканей и материалов на основе биополимеров используют водные растворы генипина
    Exact
    [31, 32]
    Suffix
    . Однако при погружении в воду или фосфатный буфер волокнистая структура коллагеновых материалов, полученных методом электроформования, практически мгновенно разрушается (рис. 7). Поэтому были предприняты попытки провести сшивку нетканых материалов в изопропаноле при различной концентрации генипина, которые оказались неудачными.
    (check this in PDF content)

  21. Start
    20991
    Prefix
    В то же время возрастание среднего диаметра волокон в случае образцов 3 и 4 в процессе их фиксации может быть связано с обнаруженной ранее их усадкой в водноспиртовой среде. Интересно отметить, что возникновение усадки биологических тканей при их сшивке генипином отмечается и в других работах
    Exact
    [33]
    Suffix
    . аб вг Влагопоглощение материалов для раневых покрытий, каркасов для тканеинженерных конструкций является важной характеристикой, существенно повышающей эффективность их использования.
    (check this in PDF content)

  22. Start
    22276
    Prefix
    На ИК-спектрах всех образцов наблюдаются типичные для коллагена I типа полосы, называемые Амид А (валентные колебания N-H), Амид I (валентное колебание С=О), Амид II (деформационные колебания N–H и валентные C–N)
    Exact
    [34]
    Suffix
    . Положение данных полос немного смещается (на 2–11 см-1) после сшивки коллагена генипином, при этом термическая обработка материала, полученного из раствора в ГФИП, на положение этих полос не влияет (табл. 3).
    (check this in PDF content)

  23. Start
    22709
    Prefix
    После сшивки образцов ГП существенно снижаются интенсивности пиков в области 1101, 1132, 1182 и 1284 см-1, а в области 1202 и 1236 см-1 (полоса Амид III, деформационные колебания N–H + валентные C–N
    Exact
    [35]
    Suffix
    ), наоборот, существенно увеличиваются. Таким образом, по данным ИК-спектроскопии можно сделать вывод об изменении положений и интенсивностей ряда функциональных азотсодержащих групп, свидетельствующий о внедрении генипина в нетканые материалы и сшивке коллагена.
    (check this in PDF content)