Способ имплантации образцов синтетических материалов медико-биологического назначения при исследовании их биосовместимости

Изобретение относится к медицине, а именно к трансплантологии, ортопедии, и может быть использовано для исследования синтетических (полимерных) материалов медико-биологического назначения на биосовместимость с тканями живого организма.

Введение чужеродного материала в организм - это сложная хирургическая операция, сопровождающаяся значительным нарушением живой ткани, вызывающим ряд местных и общих изменений, приводящих либо к биосовместимости имплантата с тканями организма, либо его отторжению или биодеструкции [Штильман М.И. Полимеры медико-биологического назначения. - М.: ИКЦ «Академ-книга», 2006. - 400 с.]. Любые вновь создаваемые или модифицированные биополимеры должны проходить проверку на биосовместимость, однако последствия тяжелой хирургической травмы, влияние продолжительного действия наркоза на животных могут в значительной степени искажать результаты этого теста.

Известен способ имплантации экспериментальных образцов путем хирургического вмешательства, основанный на внедрении исследуемого материала в брюшную полость, подкожно, либо рассеченную мышечную ткань [Майбородин И.В., Шевела А.И., Морозов В.В. и соавт. Реакция тканей крыс на имплантацию полигидроксиалканоата в состоянии пленок и ультратонких волокон // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2012. - Т. 154, №9. - С. 363-368].

Недостатки прототипа: трудоемкость, высокая травматичность для животных, необходимость ушивания хирургической раны, продолжительный наркоз (не менее 30 мин). Динамическое наблюдение возможно только при формировании нескольких групп животных, поскольку забор материала для исследования производят при вскрытии, т.е. предполагает выведение лабораторных животных из эксперимента.

Технический результат: упрощение и ускорение процедуры имплантации образцов, значительное снижение травматизации экспериментальных животных и влияния наркоза, оптимизация динамического наблюдения ответной реакции экспериментальных животных in vivo без выведения их из эксперимента, а также без формирования большого количества групп.

Сущность метода заключается в том, что для имплантации исследуемых образцов экспериментальным животным используют троакар полостной Т-30 (производитель: SURGIWELL, Пакистан), предназначенный для прокола грудной или брюшной стенки с целью выведения жидкости из полостей тела человека. Хирургический инструмент представляет собой полую стальную трехгранную иглу с надетой на нее трубкой. Диаметр иглы 3,3 мм. Использование троакара не только снижает травмирующий эффект и минимизирует влияние наркоза, но и позволяет забирать тканевые жидкости для исследования на протяжении всего периода наблюдения, давая возможность в динамике отслеживать как местную, так и системную реакцию в организме модели.

Способ осуществляют следующим образом:

Экспериментальные образцы полимера медико-биологического назначения, изготовленные в виде волокон, диаметром ≤3 мм, нарезают на фрагменты равной длины (по 1 см).

Фрагменты, подготовленные для имплантации, погружают в склянки с физиологическим раствором и стерилизуют в автоклаве при 120°С, избыточном давлении в 1 атмосферу в течение 20 мин [Майбородин И.В., Шевела А.И., Морозов В.В. и соавт. Реакция тканей крыс на имплантацию полигидроксиалканоата в состоянии пленок и ультратонких волокон // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2012. - Т. 154, №9. - С. 363-368], а затем с соблюдением правил асептики помещают в троакар.

Животным под общим кратковременным (5-10 мин) ингаляционным эфирным наркозом в условиях чистой операционной с соблюдением "Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных" с помощью троакара осуществляют имплантацию стерильного образца в брюшную полость путем прокола брюшной стенки. После прокола через трубку троакара вводят образец, продвигая его иглой троакара.

Экспериментальные животные находятся под наблюдением в течение длительного времени (от 2 до 12 недель и более).

Пример 1. Образец из полиуретана медицинского назначения, изготовленный в виде волокна диаметром 3 мм и разделенный на одинаковые по длине фрагменты (1 см) имплантируют с помощью троакара 5-и лабораторным беспородным белым крысам-самцам массой 180-200 грамм под общим ингаляционным эфирным наркозом в брюшную полость путем прокола брюшной стенки. Продолжительность действия наркоза 5-10 мин. Место введения полностью «затягивается» без дополнительных манипуляций в течение первых суток. Дальнейший отбор перитонеальной жидкости с использованием троакара для динамического наблюдения проводится на протяжении 60 суток после имплантации с частотой не чаще, чем 1 раз в неделю. Инкубация завершается вскрытием животного с извлечением образца, доступного для дополнительного изучения, а также фрагментов брюшной стенки, пейеровых бляшек, печени, селезенки, лимфатических узлов для окончательной оценки биосовместимости полимерного материала медико-биологического назначения.

Положительный эффект заявляемого способа состоит в следующем: предлагаемый способ имплантации образцов синтетических материалов медико-биологического назначения при исследовании их биосовместимости простой в исполнении, мало травматичный для животных, как правило, не вызывающий осложнений, позволяет проводить динамические исследования на протяжении всего периода наблюдений на одной белой крысе с многократным отбором образцов для исследования клеточных и гуморальных факторов, без выведения крыс из эксперимента, а также без формирования большого количества групп.