Глазные болезни
doi: 10.25005/2074-0581-2021-23-1-32-38
ВЛИЯНИЕ ВНУТРИКАМЕРНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ ПЛЁНОК ПОЛИМОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ В ПЛАЗМЕ, НА ПРОТЕКАНИЕ ИНДУЦИРОВАННОЙ IN VIVO БУЛЛЁЗНОЙ КЕРАТОПАТИИ

Е.О. Филиппова1,2,3, Н.М. Иванова4, В.Ф. Пичугин4

1Лаборатория биогибридных материалов, Томский политехнический университет, Томск, Российская Федерация
2Кафедра офтальмологии, Сибирский государственный медицинский университет, Томск, Российская Федерация
3Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии, Сибирский государственный медицинский университет, Томск, Российская Федерация
4Научно-исследовательская школа высокоэнергетических процессов, Томский политехнический университет, Томск, Российская Федерация

Цель: определить влияние внутрикамерной имплантации плёнок полимолочной кислоты (ПМК), модифицированных в низкотемпературной плазме атмосферного давления, на протёкание индуцированной in vivo буллёзной кератопатии (БК).

Материал и методы: эксперименты in vivo были выполнены на 14 кроликах породы Sylvilagus bachmani, которые были поделены на 4 группы животных: интактная; группа модели заболевания; группа животных с индуцированной БК и после курса консервативного лечения; группа животных с индуцированной БК, после имплантации в переднюю камеру обработанных в плазме плёнок ПМК и консервативного курса лечения.

Результаты: согласно полученным данным, в группе животных с имплантированной в переднюю камеру плёнкой ПМК после плазменного воздействия образуются новые сосуды, и инфильтрируются ближе к задней пограничной мембране лейкоциты удельным объёмом не более 3,7%. Лейкоцитарная инфильтрация, представленная лимфоцитами и тучными клетками, является реакцией роговицы на искусственный материал, а также протекание первичной альтерации – воспалительного процесса вследствие индуцирования заболевания. Электронно-микроскопические данные (в цитоплазме лимфоцитов множество полисом и микровезикул) свидетельствуют об активной деятельности клеток иммунной защиты. Появления сосудов – ещё один признак течения воспаления в роговой оболочке, вызванного БК. Причём, сосуды объёмом до 6% встречались во всех группах с индуцированным заболеванием, что свидетельствует об отсутствии влияния имплантации материала на васкулогенез.

Заключение: плёнки на основе ПМК обладают свойствами, близкими к гидрофобным, воздействие плазмы уменьшает краевой угол смачивания и увеличивает значения поверхностной энергии в большей мере за счёт полярной составляющей, приближая свойства материала к гидрофильным. Имплантация плёнок ПМК, обработанных плазмой и простерилизованных γ-излучением, в переднюю камеру глаза при индуцированной БК не усугубляет процесс заболевания и может быть принят в дальнейшую разработку материала для создания из него роговичного имплантата.

Ключевые слова: буллёзная кератопатия, плёнки полимолочной кислоты, роговица, биодеградируемые материалы, полимеры.

Скачать файл:

Литература
  1. Lopes MS, Jardini AL, Maciel Filho R. Poly (lactic acid) production for tissue engineering applications. Procedia Engineering. 2012;42:1402-13.
  2. Iesavand H, Rahmati M, Afzali D, Modir S. Investigation on absorption and release of mercaptopurine anticancer drug from modified polylactic acid as polymer carrier by molecular dynamic simulation. Materials Science and Engineering. 2019;105:110010.
  3. Pawar PR, Tekale SU, Shisodia SU, Totre JT, Domb AJ. Biomedical applications of poly (lactic acid). Recent Patents on Regenerative Medicine. 2014;4(1):40- 51.
  4. Zaaba NF, Jaafar M. A review on degradation mechanisms of polylactic acid: Hydrolytic, photodegradative, microbial, and enzymatic degradation. Polymer Engineering and Science. 2020;60(9);2061-75.
  5. Zhang E, Zhu C, Yang J, Sun H, Zhang X, Li S, et al. Electrospun PDLLA/ PLGA composite membranes for potential application in guided tissue regeneration. Mater Sci E C Mater Biol Appl. 2016;58:278-85. Available from: https://doi.org/10.1016/j.msec.2015.08.032
  6. De Santis R, Gloria A, Russo T, D’Amora U, D’Antò V, Bollino F, et al. Advanced composites for hard-tissue engineering based on PCL/organic-inorganic hybrid fillers: From the design of 2D substrates to 3D rapid prototyped scaffolds. Polymer Composites. 2013;34:1413-7.
  7. Ferrández-Montero A, Lieblich M, González-Carrasco JL, Benavente R, Lorenzo V, Detsch R, et al. Development of biocompatible and fully bioabsorbable PLA/Mg films for tissue regeneration applications. Acta Biomaterialia. 2019;98:114-24.
  8. Ivanova NM, Filippova EO, Karpov DA, Pichugin VF. Polylactic acid thin films properties after steam sterilization. Inorganic Materials: Applied Research. 2020;11(2);377-84.
  9. Son S-R, Franco R-A, Bae S-H, Min Y-K, Lee B-T. Electrospun PLGA/gelatin fibrous tubes for the application of biodegradable intestinal stent in rat model. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2013;101(6):1095-105.
  10. Siddiqui N, Asawa S, Birru B, Baadhe R, Rao S. PCL-based composite scaffold matrices for tissue engineering applications. Molecular Biotechnology. 2018;60:506-32.
  11. de la Mata A, Mateos-Timoneda MA, Nieto-Miguel T, Galindo S, López- Paniagua M, Planell JA, et al. Poly-l/dl-lactic acid films functionalized with collagen IV as carrier substrata for corneal epithelial stem cells. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2019;177:121-9.
  12. Gonçalves C, Coutinho JOA, Marrucho IM. Poly (lactic acid): synthesis, structures, properties, processing, and applications. Optical Properties. 2010:97-112.
  13. Aydogdu A, Yildiz E, Ayhan Z, Aydogdu Y, Sumnu G, Sahin S. Nanostructured poly (lactic acid)/soy protein/HPMC films by electrospinning for potential applications in food industry. European Polymer Journal. 2019;112:477-86.
  14. Riemanna A, Wußlinga H, Loppnowb H, Fub H, Reimea S, Thews O. Acidosis differently modulates the inflammatory program in monocytes and macrophages. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 2016:1862:72-81.
  15. Anderson JM, Rodriguez A, Chang DT. Foreign body reaction to biomaterials. Seminars Immunology. 2008:20(2):86-100.
  16. Kzhyshkowska J, Gudima A, Riabov V, Dollinger C, Lavalle P, Vrana NE. Macrophage responses to implants: prospects for personalized medicine. Journal of Leukocyte Biology. 2015:98:953-62.
  17. Sheikh Z, Brooks PJ, Barzilay O, Fine N, Glogauer M. Macrophages, foreign body giant cells and their response to implantable biomaterials. Materials. 2015:8:5671-5701.
  18. Bernards DA, Bhisitkul RB, Wynn P, Steedman MR, Lee O-T, Wong F, et al. Ocular biocompatibility and structural integrity of micro- and nanostructured poly(caprolactone) films. Journal of Ocular Pharmacology and Therapeutics. 2013:29(2):249-57.
  19. Homer C, Houman H. Treatment of corneal neovascularization. Ophthalmic Pearls. 2013:35-36.
  20. Stevenson W, Cheng S-F, Dastjerdi MH, Ferrari G, Dana R. Corneal neovascularization and the utility of topical VEGF inhibition: ranibizumab (Lucentis) vs bevacizumab (Avastin). The Ocular Surface. 2012:10(2):67-83.

Сведения об авторах:

Филиппова Екатерина Олеговна
кандидат технических наук, инженер лаборатории биогибридных материалов, Томский политехнический университет; ассистент кафедры офтальмологии, кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии, Сибирский государственный медицинский университет
ORCID ID: 0000-0003-0425-1213
E-mail: katerinabosix@mail.ru

Иванова Нина Михайловна
ассистент Научно-исследовательской школы высокоэнергетических процессов, Томский политехнический университет
E-mail: ivanovanina91@mail.ru

Пичугин Владимир Фёдорович
доктор физико-математических наук, профессор, профессор Научно-исследовательской школы высокоэнергетических процессов, Томский политехнический университет
E-mail: pichugin@tpu.ru

Информация об источнике поддержки в виде грантов, оборудования, лекарственных препаратов

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта № 19-415-703005. Финансовой поддержки со стороны компаний-производителей лекарственных препаратов и медицинского оборудования авторы не получали

Конфликт интересов: отсутствует

Адрес для корреспонденции:

Филиппова Екатерина Олеговна
кандидат технических наук, инженер лаборатории биогибридных материалов, Томский политехнический университет; ассистент кафедры офтальмологии, кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии, Сибирский государственный медицинский университет

634050, Российская Федерация, г. Томск, пр. Ленина, 30

Тел.: +7 (3822) 606333

E-mail: katerinabosix@mail.ru

Материалы по тематике:

◄ Возврат к списку