MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39765010.17816/morph.397650ArticlesСтатьиResearch ArticlePERIFOCAL TISSUE REACTIONS TO IMPLANTATION OF THE SAMPLES OF HYDROGEL MATERIAL BASED ON POLYACRYLAMIDE WITH THE ADDITION OF THE CELLULOSE (AN EXPERIMENTAL STUDY)ПЕРИФОКАЛЬНЫЕ ТКАНЕВЫЕ РЕАКЦИИ НА ИМПЛАНТАЦИЮ ОБРАЗЦОВ ГИДРОГЕЛЕВОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИАКРИЛАМИДА С ДОБАВЛЕНИЕМ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)BozhkovaS. A.БожковаСветлана Анатольевна

Research Department of Prevention and Treatment of Wound Infection

научное отделение профилактики и лечения раневой инфекции, научное экспериментально-морфологическое отделение

clinpharm-rniito@yandex.ruBuyanovA. L.БуяновАлександр Львович

Laboratory of Hydrophilic Polymers

лаборатория гидрофильных полимеров, лаборатория люминесценции, релаксационных и электрических свойств полимерных систем

buyanov799@gmail.comKochishA. Yu.КочишАлександр Юрьевич

Research Department of Prevention and Treatment of Wound Infection

научное отделение профилактики и лечения раневой инфекции, научное экспериментально-морфологическое отделение

RumakinV. P.РумакинВасилий Петрович

Research Experimental-Morphological Department

научное отделение профилактики и лечения раневой инфекции, научное экспериментально-морфологическое отделение

KhripunovA. K.ХрипуновАльберт Константинович

Laboratory of Hydrophilic Polymers

лаборатория гидрофильных полимеров, лаборатория люминесценции, релаксационных и электрических свойств полимерных систем

Netyl’koG. I.НетылькоГеоргий Иванович

Research Experimental-Morphological Department

научное отделение профилактики и лечения раневой инфекции, научное экспериментально-морфологическое отделение

SmyslovR. Yu.СмысловРуслан Юрьевич

Laboratory of Luminescence, Relaxational and Electrical Properties of Polymer Systems

лаборатория гидрофильных полимеров, лаборатория люминесценции, релаксационных и электрических свойств полимерных систем

AfanasyevA. V.АфанасьевАлександр Витальевич

Research Department of Prevention and Treatment of Wound Infection

научное отделение профилактики и лечения раневой инфекции, научное экспериментально-морфологическое отделение

PanarinYe. FПанаринЕвгений Федорович

Laboratory of Hydrophilic Polymers; Department of Medical Physics and Bioengineering

лаборатория гидрофильных полимеров, лаборатория люминесценции, релаксационных и электрических свойств полимерных систем; кафедра медицинской физики

office@spbstu.ruR. R. Vreden Russian Research Institute of Traumatology and OrthopedicsРоссийский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р. Р. ВреденаRAS Institute of Macromolecular CompoundsИнститут высокомолекулярных соединений РАНSt. Petersburg State Polytechnical UniversityСанкт-Петербургский государственный политехнический университет150420161492VOL 149, NO2 (2016)ТОМ 149, №2 (2016)475309052023Copyright ©; 2016, Eco-VectorCopyright ©; 2016, Эко-Вектор2016Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/397650

Tissue reactions to the grafting of samples of composite hydrogel based on polyacrylamide and cellulose of different origin (plant and bacterial) were studied in 48 laboratory outbred rats and 24 rabbits of chinchilla breed. The observations were carried out on Days 5, 14, 45 and 90 after placement of implants in the muscle, joint cavity, deep defects of the articular cartilage and subchondral bone. The study has revealed no migration and degradation of the samples. On Day 90, the signs of their biointegration (regardless of their nature) were detected in the muscles and in one case (the sample containing bacterial cellulose) in the cavity of the knee joint of the rat. The materials had good biocompatibility with muscle, cartilage and bone tissues, did not cause perifocal inflammation and effectively functioned as a prosthetic articular cartilage until the end of the study period.

На 48 лабораторных беспородных крысах и 24 кроликах породы шиншилла исследовали тканевые реакции на введение образцов композиционного гидрогеля на основе полиакриламида и целлюлозы различного происхождения (растительной и бактериальной). Наблюдения проводили на 5-, 14-, 45-еи 90-е сутки после введения имплантатов в мышцу, полость сустава, глубокий дефект суставного хряща и субхондральной кости. В ходе исследования не было выявлено миграции и деградации исследуемых образцов. На 90-е сутки отмечены признаки их биоинтеграции (вне зависимости от их природы) в мышцах и одного из образцов, содержащего бактериальную целлюлозу, - в полости коленного сустава крысы. Изученные материалы имели хорошую биосовместимость с мышечной, хрящевой и костной тканями, не вызывали перифокального воспаления и эффективно функционировали в качестве протеза суставного хряща до окончания периода исследования.

articular cartilagedefectpolyacrylamide hydro-gelsimplantationbiocompatibilityperifocal tissue reactionsсуставной хрящдефектполиакриламидные гидрогелиимплантациябиосовместимостьтканевые реакцииБиосовместимость / Под ред. В. И. Севастьянова. М.: ИЦ ВНИИ геосистем, 1999.Буянов А. Л., Гофман И. В., Хрипунов А. К. и др. Высокопрочные биосовместимые гидрогели на основе полиакриламида и целлюлозы: синтез, механические свойства и перспективы применения в качестве искусственных заменителей хрящевых тканей // Высокомолек. соед. 2013. Серия А. Т. 55, № 5. С. 512-522.Майбородин И. В., Шевела А. И., Береговой Е. А. и др. Имплантация биодеградируемого полигидроксиалканоата в полость поврежденного сустава крысы // Фундаментальные исследования. Медицинские науки. 2011. № 10. С. 107-110.Amended final report on the safety assessment of polyacrylamide and acrylamide residues in cosmetics // Int. J. Toxicol. 2005. Vol. 24, Suppl. 2. P. 21-50.Buckwalter J. A., Mankin H. A. Articular cartilage repair and transplantation // Arthritis Rheum. 1998. Vol. 41. P. 1331-1342.Buyanov A. L., Gofman I. V., Revelskaya L. G. et al. Anisotropic swelling and mechanical behavior of composite bacterial cellulose-(polyacrylamide or polyacrylamide-sodium polyacrylate) hydrogels // J. Mechanical Behav. Biomed. Materials. 2010. Vol. 3, № 1. P. 102-111.de Cassia Novaes W., Berg A. Experiences with a new non-biodegradable hydrogel (Aquamid): a pilot study // Aesth. Plast. Surg. 2003. Vol. 27. P. 376-380.Gotterbarm T., Richter W., Jung M. et al. An in vivo study of a growth-factor enhanced, cell free, two-layered collagen-tricalcium phosphate in deep osteochondral defects // Biomaterials. 2006. Vol. 27. P. 3387-3395.Hangody L., Fules P. Autologous osteochondral mosaicplasty for the treatment of full-thickness defects of weight-bearing joints: ten years of experimental and clinical experience // J. Bone Joint Surg. Am. 2003. Vol. 85 (A). P. 25-32.Lee C., Grad S., Wimmer M., Alini M. The influence of mechanical stimuli on articular cartilage tissue engineering // Top. Tissue Engineering. 2006. Vol. 2. P. 1-32.Lewis J. L. Functional requirements: cartilage Functional Tissue Еngineering. New York: Springer, 2004. P. 117-126.Nakajima T., Kurokawa T., Furukawa H. et al. Super tough gels with a double network structure // Chinese J. Polym. Sci. 2009. Vol. 27, № 1. P. 1-9.Ochi M., Adachi N., Nobuto H. et al. Articular cartilage repair using tissue engineering technique-novel approach with minimally invasive procedure // Artif. Organs. 2004. Vol. 28. P. 28-32.Sciaretta F. V. 5 to 8 years follow-up of knee chondral defects treated by PVA-H hydrogel implants // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2013. Vol. 17. P. 3031-3038.Thioly-Bensoussan D. Non-hyaluronic acid fillers // Clin. Dermatol. 2008. Vol. 26, № 2. P. 160-176.