Мелконян Карина Игоревна — кандидат медицинских наук, доцент; заведующая Центральной научно-исследовательской лабораторией
ул. им. Митрофана Седина, д. 4, г. Краснодар, 350063
Karina I. Melkonian — Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof.; Head of the Central Research Laboratory
Mitrofanа Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Попандопуло Константин Иванович — доктор медицинских наук, доцент; заведующий кафедрой факультетской и госпитальной хирургии
ул. им. Митрофана Седина, д. 4, г. Краснодар, 350063
Konstantin I. Popandopulo — Dr. Sci. (Med.), Assoc. Prof.; Head of the Department of Faculty and Hospital Surgery
Mitrofanа Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Базлов Сергей Борисович — кандидат медицинских наук; доцент кафедры факультетской и госпитальной хирургии
ул. им. Митрофана Седина, д. 4, г. Краснодар, 350063
Sergey B. Bazlov — Cand. Sci. (Med.), Assoc.Prof., Department of Faculty and Hospital Surgery
Mitrofanа Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Русинова Татьяна Викторовна — кандидат биологических наук; научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории
ул. им. Митрофана Седина, д. 4, г. Краснодар, 350063
Tatyana V. Rusinova — Cand. Sci. (Biol.), Academic Specialist, Central Research Laboratory
Mitrofanа Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Москалюк Ольга Андреевна — кандидат технических наук, доцент; доцент кафедры инженерного материаловедения и метрологии
ул. Большая Морская, д. 18, г. Санкт-Петербург, 191186
Olga A. Moskalyuk — Cand. Sci. (Engineering), Assoc. Prof., Department of Material Engineering and Metrology
Druzhby str., 26, Novaya Adygea settlement, 385121
Быков Илья Михайлович — доктор медицинскихнаук, профессор; заведующий кафедрой фундаментальной и клинической биохимии
ул. им. Митрофана Седина, д. 4, г. Краснодар, 350063
Ilya M. Bykov — Dr. Sci. (Med.), Prof., Head of the Department of Fundamental and Clinical Biochemistry
Mitrofanа Sedina str., 4, Krasnodar, 350063
Введение. С внедрением в клиническую практику сетчатых синтетических эндопротезов частоту рецидивов послеоперационных вентральных грыж удалось значительно уменьшить. Широкое применение синтетических имплантов привело к развитию специфических осложнений. Актуальность разработки биологических эндопротезов, основу которых составляет глубоко очищенный децеллюляризованный коллагеновый матрикс ксеногенного происхождения, обусловлена тем, что, в отличие от синтетических аналогов, они имеют биологическую природу, биодеградируют естественным путем, постепенно замещаясь на новообразованную соединительную ткань. Применение биопротезов уменьшает риски осложнений.
Цель исследования — провести сравнительную оценку биомеханических характеристик полученного ацеллюлярного дермального матрикса, полученного методом детергентно-энзиматической децеллюляризации, и коммерческого матрикса Permacol™.
Методы. Для создания ацеллюлярного дермального матрикса (АДМ) были использованы образцы нативной кожи поросенка породы Ландрас возрастом 4 мес. Обработку дермы проводили детергентно-энзиматическим способом. Для сравнительной оценки механических свойств ацеллюлярного дермального матрикса биологические образцы были разделены на 2 группы по 15 образцов в каждой. В первую вошли образцы ацеллюлярного дермального матрикса, во вторую группу вошли нативные образцы свиной дермы, не прошедшие обработку. Контрольную группу составили образцы разрешенного к применению в Российской Федерации ксенотрансплантата для герниопластики PermacolTM Surgical Implant (Covidien, Франция). Все образцы исследовались во влажном состоянии с использованием универсальной разрывной установки Instron 1122. Статистическую обработку результатов исследования выполняли с помощью программы MedCalc Statistical Software (Бельгия).
Результаты. В настоящем исследовании в результате обработки свиной дермы детергентно-энзиматическим методом был получен ацеллюлярный дермальный матрикс. Рутинное гистологическое исследование подтвердило удаление всех клеточных элементов, при этом было доказано, что нативная структура дермы при ее обработке сохранилась. В дальнейшем были определены механические характеристики ксеногенного ацеллюлярного дермального матрикса. Его прочность на разрыв составляла 9,1 ± 0,6 МПа (910 Н/см2 ), удлинения при разрыве — 21,1 ± 2,3%, а модуль упругости — 50,0 ± 1,6 МПа. Эти характеристики во многом соответствовали прочностным показателям нативной свиной дермы и намного превышали физиологически необходимые параметры. Контрольный образец PermacolTM был испытан в двух направлениях (продольном и поперечном). В продольном направлении образец имел более высокие механические характеристики: прочность — 12,0 ± 1,7 МПа, удлинение при разрыве — 29,7 ± 2,4%, модуль жесткости — 47,2 ± 6,5 МПа. В поперечном направлении все показатели были в 1,5–2 раза ниже.
Заключение. Разработанный ксеногенный биологический эндопротез в виде ацеллюлярного дермального матрикса обладает хорошими показателями пластичности, прочности на разрыв, растяжимости и упругости, что позволяет использовать его в качестве биологического эндопротеза при пластике грыжевых дефектов брюшной стенки любого размера и формы.
Background. With the introduction of synthetic mesh implants into clinical practice, the recurrence rate of postoperative ventral hernias was signifi cantly reduced. The extensive use of synthetic implants led to the development of specifi c complications. The development of biological implants, based on extensively purifi ed decellularized collagen matrix of xenogeneic origin is highly relevant due to the fact that, unlike synthetic analogues, they have a biological origin and biodegrade in a natural way, gradually being replaced with newly formed connective tissue. The use of bioprostheses reduces the risk of complications.
Objectives. To conduct a comparative evaluation of the biomechanical characteristics of acellular dermal matrix, obtained by detergent-enzymatic decellularization, and commercially distributed Permacol™ matrix.
Methods. Acellular dermal matrix (ADM) was created by using samples of native skin of pig of Landras breed aged 4 months. The dermis was processed by means of detergent-enzymatic method. In order to evaluate and compare the mechanical properties of acellular dermal matrix, the biological samples were divided into 2 groups of 15 samples each. The fi rst group included acellular dermal matrix samples, the second group — native samples of pigs unprocessed dermis. The control group consisted of samples of PermacolTM Surgical Implant, xenotransplant for hernioplasty approved for use in the Russian Federation (Covidien, France). All samples were tested wet using universal testing instrument Instron 1122. MedCalc Statistical Software (Belgium) was used for statistical processing of the study results.
Results. In the present study, pig dermis was processed using a detergent-enzymatic method to produce ADM. Routine histological examination confi rmed the removal of all cellular elements, and at the same time it was proven that the native structure of the dermis remained intact during its processing. The mechanical characteristics of xenogenic ADM were further determined. Its tensile strength was 9.1 ± 0.6 MPa (910 N/cm2 ), elongation to break was 21.1 ± 2.3%, and elastic modulus was 50.0 ± 1.6 MPa. These characteristics largely corresponded to the strength characteristics of native pig dermis and far exceeded the necessary physiological parameters. PermacolTM control was tested in two directions (longitudinal and transverse). In the longitudinal direction, the sample had higher mechanical characteristics: strength — 12.0 ± 1.7 MPa, elongation to break — 29.7 ± 2.4%, stiffness modulus — 47.2 ± 6.5 MPa. In the transverse direction, all indicators were 1.5–2 times lower.
Conclusion. The developed xenogeneic biological implant in the form of ADM demonstrates rather good characteristics of plasticity, tensile strength and elasticity, to be used as a biological endoprosthesis for plasty of hernia defects of the abdominal wall of any size and shape.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.