Разработка и исследование in vivo и in vitro костно-пластического материала на основе композиции гидроксиапатита, поли-3-оксибутирата и альгината натрия

Ю.В. Гажва, А.П. Бонарцев, Р.Ф. Мухаметшин, И.И. Жаркова, Н.В. Андреева, Т.К. Махина, В.Л. Мышкина, А.Е. Беспалова, А.Л. Зернов, В.М. Рябова, Э.В. Иванова, Г.А. Бонарцева, А.А. Миронов, К.В. Шайтан, А.В. Волков, А.А. Мураев, С.Ю. Иванов

Ключевые слова: костно-пластический материал; гидроксиапатит; поли-3-оксибутират.

Цель исследования — разработка нового синтетического материала на основе поли-3-оксибутирата, альгината натрия и гидроксиапатита в виде пасты и исследование in vitro и in vivo его эффективности при восстановлении костных дефектов.

Материалы и методы. Для разработки пасты использовали поли-3-оксибутират (ПОБ), полученный микробиологическим путем, с молекулярной массой 52 кДа, гидроксиапатит (ГАП) и альгинат натрия (Sigma-Aldrich, Германия).

Результаты. При сравнительном изучении результатов имплантации ГАП–ПОБ и ксеногенного костного недеминерализованного коллагена с перекрытием дефекта мембраной ПОБ выявлено, что к 180-м суткам наблюдения критический костный дефект полностью зажил в группе с имплантацией ГАП–ПОБ. Несмотря на то, что образование кортикальной пластинки происходит и в группе с имплантацией ксеногенного костного недеминерализованного коллагена, хроническое продуктивное воспаление приводит к разрежению костной ткани и формированию фиброза в межбалочном пространстве, что может негативно отразиться на механических свойствах кости.
Заключение. Полученный биоматериал на основе композитных микрочастиц из ПОБ и ГАП в альгинатном геле можно использовать в качестве наполнителя при устранении дефектов костной ткани, так как в его структуре сочетаются элементы твердой подложки и вещество, способное поддерживать оптимальное микроокружение для клеточной культуры.