Разработка клеточно-гидрогелево-волокнистого композита, имитирующего строение и функцию синовиального влагалища сухожилия

Восстановление повреждённых сухожилий часто осложняется послеоперационным образованием перитендинозных спаек. Размещение физического барьера на границе между сухожилием и окружающими тканями потенциально может решить эту проблему за счёт уменьшения образования спаек. В настоящее время такой системы для рутинного применения в клинической практике не существует. Мы предлагаем разработать двухслойную мембрану, объединяющую электроформованную нанофибриллярную сетку из поли(ε-капролактона) (PCL) со слоем гидрогеля из самоорганизующихся пептидов (SAPH), содержащего синовиоциты типа B. Такая мембрана будет выполнять функцию противоспаечной системы, способной восстанавливать смазку сухожилия и одновременно способствовать регенерации синовиального влагалища. Сетка из PCL продемонстрировала адекватные механические свойства: модуль Юнга — 19±4 МПа, предел прочности при растяжении — 9,6±1,7 МПа, нагрузка при разрушении — 0,5±0,1 Н. Это указывает на то, что мембрану легко использовать и что она способна выдерживать силы трения, возникающие на поверхности сухожилия при движении (около 0,3 Н). Морфологический анализ подтвердил формирование сетки из нановолокон PCL с мелкими порами (<3 мкм), которые препятствовали инфильтрации фибробластов, ограничивая внешнее заживление, но при этом обеспечивали диффузию питательных веществ и продуктов обмена. Реологические испытания показали, что включение слоя SAPH обеспечивает хорошие смазывающие свойства при движении мембраны относительно свиного сухожилия или гиподермы, что указывает на возможность восстановления скольжения сухожилия после имплантации. Кроме того, испытания жизнеспособности и метаболической активности показали, что SAPH поддерживает рост и пролиферацию синовиоцитов кролика в течение 28 дней трёхмерного культивирования, обеспечивая синтез клетками специфических компонентов матрикса, в частности гиалуроновой кислоты. Гидрогель из пептидов с синовиоцитами обеспечивал длительную продукцию гиалуроновой кислоты самими клетками, формируя противотр frictionный слой, который потенциально способен восстановить условия скольжения сухожилия.