The elastic cartilage incubated in complete absence of trophicity may not only remain viable but also demonstrate an ability to regenerate itself in a location close to monocrystals of gallium arsenide. The study of these identified patterns is promising for development of implants based on semiconducting materials for optimizing the survival of cartilage in transplantations.
В настоящее время развитие современных медицинских технологий требует продолжения поиска адекватных воздействий на биологические ткани с целью повышения их репаративного потенциала и жизнеспособности при трансплантации. В последние годы достоверно обнаружены эффекты воздействия структурных форм, таких как кристаллы, на процессы, протекающие в биологических системах (Петраш В.В. и др. 2007). Природа этого взаимодействия пока не выяснена, хотя хорошо показан его эффект, проявляющийся в продлении жизнеспособности хрящевых эксплантатов (Никитюк И.Е. и др. 2009).
Целью настоящего исследования явилось изучение на модели эластического хряща влияния кристаллов полупроводниковой природы на репаративную способность хрящевой ткани в условиях полного отсутствия трофики.
Материал и методы.
Исследование проведено на 6 кроликах породы шиншилла в возрасте от 6 месяцев до 1 года. У каждого животного в области кончика левого уха выстригали шерсть и под проводниковой анестезией 2% раствором новокаина производили иссечение концевого отдела ушной раковины. Из каждого эксплантата ушной раковины иссекали четыре фрагмента размерами 1,0x1,0 см, которые упаковывали в тонкую полиэтиленовую пленку толщиной 30 мкм для изоляции от среды. Все образцы, содержащие ткань эластического хряща, укладывали на текстолитовые подставки в пластиковые контейнеры, в которых поддерживалась относительная влажность воздуха 100%. В опытной группе под каждый фрагмент ушной раковины укладывали монокристалл арсенида галлия (GaAs), общая площадь которого составляла j от площади фрагмента. Под фрагменты ушной раковины контрольной группы полупроводниковые кристаллы не укладывали. Контейнеры с образцами контрольной и опытной групп выдерживали в термостате при температуре 37°С. Их извлечение из термостата и гистологическое исследование производили каждый день в течение 3 суток.
Результаты.
По сравнению с контрольными образцами, которые полностью некротизировались на следующие сутки инкубации, строение эластического хряща опытной группы весь период было с незначительными дистрофическими изменениями, несмотря на отсутствие трофики. В структуре хряща, термостатированного на полупроводниковом кристалле, отмечалась вакуолизация хондроцитов, при этом они из округлых превратились в полигональные с некоторым увеличением объема. Хотя окрашиваемость их ядер основными красителями была снижена, вместе с тем структура хрящевой ткани имела отличительный признак, а именно: наличие тенденции к регенерации хондроцитов. Это проявлялось как за счет деления самих хондробластов, прилежащих к надхрящнице, так и за счет деления хондрогенных клеток надхрящницы по обеим сторонам хрящевой пластинки. То есть, эластический хрящ проявил способность к интерстициальному (внутритканевому) и аппозиционному (за счет продукции клеток надхрящницы) росту, несмотря на то, что необходимым условием протекания указанных процессов является обеспечение оптимальной трофики.
Вывод.
Эластический хрящ, инкубированный при полном отсутствии питания, может не только сохранять жизнеспособность, но и проявлять способность к регенерации в условиях нахождения вблизи с монокристаллами арсенида галлия. Дальнейшее изучение выявленных закономерностей перспективно в плане разработки имплантатов на основе полупроводниковых материалов для оптимизации приживления хрящевой ткани при ее трансплантации.
Резюме.
Эластический хрящ, инкубированный при полном отсутствии питания, может не только сохранять жизнеспособность, но и проявлять способность к регенерации в условиях нахождения вблизи с монокристаллами арсенида галлия. Изучение выявленных закономерностей перспективно в плане разработки имплантатов на основе полупродводниковых материалов для оптимизации приживления хрящевой ткани при ее трансплантации.
Никитюк И.Е., Гаркавенко Ю.Е., Афоничев К.А.
Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера Росмедтехнологий, Санкт-Петербург