Многофункциональный модульный тканеинженерный пластырь с внеклеточным матриксом и синтетическим клеем для бесшовного закрытия дефектов желудочно-кишечного тракта

Дефекты стенки желудочно-кишечного тракта, например перфорации и несостоятельность швов, представляют собой серьёзную клиническую проблему из-за высокой частоты подтекания содержимого, инфекционных осложнений и послеоперационных спаек. Современные синтетические пластыри обладают недостаточной биосовместимостью, что приводит к хроническому воспалению, плохой интеграции с тканями и формированию послеоперационных спаек. Для решения этих проблем разработан многофункциональный тканеинженерный пластырь для желудочно-кишечного тракта (TEGIP), сочетающий биоматериал на основе внеклеточного матрикса, систему влажной адгезии и противоспаечный слой. Трёхслойный TEGIP предназначен для быстрой модульной сборки из готовых компонентов и включает бесклеточный дермальный матрикс для механической поддержки и восстановления тканей, слой фотосшиваемого гидрогеля на основе метакрилированной гиалуроновой кислоты (HAMA) для уменьшения спаек с брюшиной и порошковый клей на основе полиэтиленимина и полиакриловой кислоты (PEI/PAA) для быстрого склеивания во влажной среде. Структурная целостность трёхслойного TEGIP поддерживается за счёт механического зацепления и взаимного проникновения компонентов на границе раздела без дополнительного химического сшивания. Лабораторные испытания подтвердили высокую механическую прочность (11,6 ± 2,0 МПа), эффективное снижение адгезии клеток слоем HAMA и сопоставимую с фибриновым клеем прочность соединения PEI/PAA; при герметизации перфорации диаметром 10 мм достигалось высокое давление разрыва (155 ± 22 мм рт. ст.). В модели острой перфорации желудка у крыс TEGIP эффективно герметизировал дефекты и значительно уменьшал выраженность послеоперационных спаек. Кроме того, TEGIP, возможно, способствовал восстановлению тканей за счёт стимуляции поляризации макрофагов в направлении фенотипа M2 и уменьшения избыточного отложения коллагена в зоне восстановления. Признаков токсического поражения печени и почек не выявлено, что подтверждает устойчивую биосовместимость материала. Эти результаты позволяют рассматривать TEGIP как перспективное бесшовное решение для закрытия дефектов желудочно-кишечного тракта, обеспечивающее надёжную герметизацию, улучшенную биосовместимость и снижение осложнений, связанных со спайками. Значимость: Разработан трёхслойный тканеинженерный пластырь для желудочно-кишечного тракта (TEGIP), предназначенный для многофункционального закрытия дефектов и включающий средний слой из бесклеточного дермального матрикса для механической прочности, противоспаечный слой из фотосшиваемого гидрогеля на основе метакрилированной гиалуроновой кислоты для уменьшения послеоперационных спаек и клеевой слой из гидрогеля полиэтиленимина/полиакриловой кислоты (PEI/PAA) для надёжной адгезии во влажной среде. Порошок PEI/PAA наносят непосредственно на TEGIP; поглощая влагу тканей, он образует физические сшивки, обеспечивающие надёжную фиксацию.