Биотехнологии 2015 Сборник материалов международного конгресса

SEMINAR | | “BIOMEDICAL SENSORS AND TECHNOLOGIES”

UDK: 536.2+ 53.087

THE USE OF INVASIVE THERMOSENSORS FOR CHECKING THERMOPHYSICAL CALCULATION

PushkarevA.V., Morozova N.V., TsiganovD.I.

Russian Medical Academy of Postgraduate Education Studies, Address: 125993, Moscow, Barrikadnayast., 2/1, e-mail: [e-mail]

The thermophysical calculation of cryogenic impact on the modeling material of biological tissue were carried out. The comparative analysis of the results of computing and physical experiments using invasive thermosensors used in the designed experimental stand was carried out.

Keywords: invasive thermosensor, biological tissue, cryoablation

As part of the research work was developed a basic computer program of modeling of thermal fields in the target areas when exposed to low temperatures. As a basis for the work on this program serves a real surgical operation – cryoablation of the prostate using multiprobe system.The probes are introduced into the tissue of the target body through a template grating [1].There was a need to verify the thermal calculations of this program. The solution to this problem was the creation of experimental stand for studying thermal processes in cryogenic effects on biological tissues. The invasive thermal sensors are used to register temperature values at the control points of the target substance. The comparative analysis of the temperature values obtained by the thermophysical calculation and experiment with the use of thermal sensors was carried out.

The reported study was partially supported by RFBR, research project No. 13–08–12051 ofi_m. 1.  A.O.Vasilyev, A.V.Govorov, A.V. Pushkarev, D.I. Tsiganov, A.V.Shakurov Thermophysical modeling of cryosurgery with the case study of prostate cancer // Technologies of Living Systems. –

2014. – Т. 11, №. 4. – С. 47–53. УДК616-71

КЛЕТКА КАК БИОСЕНСОР В ДИАГНОСТИКЕ СОЦИАЛЬНО-ЗНАЧИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Василенко И.А., Метелин В.Б., Бельских Л.В., Насыров М.Р., Кузнецов А.Б., Беляков В.К., Агаджанян Б.Я.

Государственная классическая академия им. Маймонида, Россия, 115035, Москва, ул. Садовническая, 52/45; Российская медицинская академия последипломного образования, Россия, 123995, Москва, ул. Баррикадная 2/1

e-mail: [e-mail]

Предложена технология денситометрической сегментации, основанная на использовании количественной фазовой микроскопии и компьютерном анализе изменения оптической плот- ности интерфазного хроматина, выступающего в роли биосенсора. Ключевые слова: интерференционная микроскопия, денситометрическая сегментация, ин- терфазный хроматин

Сложности ранней диагностики социально-значимых заболеваний диктуют необходимость поиска новых методов и современных неинвазивных технологий. Своеобразным биосенсором, датчиком ранних изменений морфофункционального состояния клетки является интерфазный хроматин. Модификации его структурыи плотности упаковки свидетельствуют об изменении

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	189

КРУГЛЫЙ СТОЛ | | «БИОМЕДИЦИНСКИЕ СЕНСОРЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

состояния клетки и могут быть спроектированы на организм в целом не только для доклинической диагностики, но и для оценки прогноза при кризисных состояниях. В интерфазном ядре развернутые хромосомы располагаются не хаотично, а строго упорядоченно. Эти компактные образования получили название «хромосомные территории». Объективным количественным критерием их динамики в норме и при патологических состояниях может служить рефрактерность ядер, отражающая особенности конформационного состояния нуклеолярных белков и степени деконденсации хроматина. Преимущества технологии заключаются в возможности изучения биообъектов без инвазивного вмешательства, высокой скорости регистрации данных, позволяющей отслеживать динамику внутриклеточных процессов; отсутствие необходимости фиксации и окрашивания клеток. Использование интерфазного хроматина как перспективного биосенсора открывает новые возможности в диагностике заболеваний.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ по Госзаданию №17.2608.2014/K.

УДК616-71

CELLASABIOSENSOR FOR DIAGNOSIS OF SOCIALLY SIGNIFICANT DISEASES Irina Vasilenko, VladislavMetelin, Leonid Belskih, Marat Nasyrov,AleksandrKuznetsov, Vladimir Belyakov, BeniaminAgadzhanian

Maimonides State Classical Academy,

52/45Sadovnicheskaya str., Moscow, Russian Federation 115035; Russian Medical Academy of Postgraduate Education,

2/1 Barrikadnaya str., Moscow, Russian Federation 123995 e-mail: [e-mail]

The authors presented a technology of densitometric segmentation based on the quantitative phase microscopy (QPM) and computed analysis of the changes in the optic density of interphase chromatin as a biosensor.

Keywords: interference microscopy, densitometric segmentation, interphase chromatin

Difficulties of early diagnosis of the socially significant diseases demand searching for new modalities and contemporary non-invasive technologies. Interphase chromatin is an original biosensor, a detector of early changes in morphofunctional cell condition. Modification of its structure and compactnessof its packageare indicativeof cell condition alterationandmaybe projectedon the organism as a whole not only for the preclinical diagnostics but also for assessment of prognosis in crisis conditions. Location of decondensed chromosomes within the interphase nucleus is strictly regulated (not chaotic). These compact formations were called “chromosome territories”. Their nuclear refractivity

reflectingthe features of the nuclear proteins conformation and chromatin decondensation degree may

be an objective quantitative criterium of their dynamics in norm and pathology. The authors presented

a technology of densitometric segmentation based on the quantitative phase microscopy (QPM) and

computed analysis of the changes in the optic density of interphase chromatin as a biosensor. The ad-

vantages of the technology include the opportunity of non-invasive studying bio-objects’ condition;

high rate of data registration that allows close following dynamics of intracellular processes; avoiding

cell fixation and staining, etc. Using the interphase chromatin as a promising biosensor opens up new

possibilities in the diagnosis of diseases.

Research was fulfilled with financial support of Ministry of education and science according with governmental task № 17.2608.2014/K.

190	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SEMINAR | | “BIOMEDICAL SENSORS AND TECHNOLOGIES”

ПОСТЕРЫ

POSTERS

УДК 544.527.22

СИНТЕЗ НОВЫХ БИНАРНЫХ СИСТЕМ С ФОТОУПРАВЛЯЕМЫМИ СПЕКТРАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ Мельникова И.А.1,2, Лукин А.Ю.1, Беликов Н.Е.2, Демина О.В.2, Левин П.П.2, Варфоломеев С.Д.2, Ходонов А.А.1,2

1Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия 2Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук,

Москва, Россия,119334, Москва, ул. Косыгина, 4. E-mail: [e-mail]

Были получены гибриды фотохрома – спиропирана с флуорофором (фрагментом стильбена) или ионогенной группой (азотсодержащий гетероцикл). Проведено исследование их фотохромного поведения.

Ключевые слова: фотохромизм, гибридные фотоуправляемые системы.

Фотохромные ионофоры и искусственные рецепторы, позволяющие контролировать процесс комплексообразования и свойства образующихся продуктов с помощью освещения светом с определенной длиной волны, привлекают особый интерес исследователей в различных областях [1]. В данной работе был разработан новый тип фотохромных систем, содержащих ионогенные или флуоресцентные группы, способные к эффективному взаимодействию с катионами металлов.

Для их получения нами была использована направленная модификация формильной группы в 5’-положении молекулы фотохрома с применением хорошо известных процедур органического синтеза: восстановительного аминирования или олефинирования по Виттигу. Производные спиробензопирана были получены в препаративных количествах, их структура была охарактеризована набором методов физико-химического анализа. Были проведены исследования фотохромного поведения растворов полученных соединений в толуоле и этаноле.

Работа была частично поддержана грантом РФФИ (проект 14–04–01701a).

[1]. Chambers J.J., Kramer R.H.Photosensitive Molecules for Controlling Biological Function. In: Neuromethods, v. 55, Springer, LLC, 2011.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	191

КРУГЛЫЙ СТОЛ | | «БИОМЕДИЦИНСКИЕ СЕНСОРЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

UDC 544.527.22

SYNTHESIS OF NEW BINARY SYSTEMS WITH PHOTODRIVEN SPECTRALPROPERTIES Melnikova I.A.1,2, LukinA.Yu.1, Belikov N.E.2, Demina O.V.2, Levin P.P.2, Varfolomeev S.D.2, KhodonovA.A.1,2

1M.V. Lomonosov State University of Fine Chemical Technologies, Moscow, Russia 2N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics RAS, Moscow, Russia

119334, Moscow, Kosygina 4. E-mail: [e-mail]

Hybrids of a photochromic compound – spiropyran with a fluorophore (stilbene fragment) and an ionogenic group (nitrogen-containing heterocycle) have been synthesized. Their photochromic behavior has been studied.

Keywords: photochromism, hybrid photodriven systems.

Photochromic ionophores and artificial receptors which allow to control the cation-binding process and the properties of the resulting products using irradiation by light with selected wavelengths, are of particular interest for researchers in different fields [1]. In present study a new type of photochromic systems containing ionogenic or fluorophoric groups, capable to effective interaction with metal cations, has been developed.

For their preparation we applied direct modification of the formyl group at the 5’-position of the photochromic molecule with using of well-known and efficient organic synthesis experimental procedures: reductive amination or Wittig olefination. The spirobenzopyran derivatives have been prepared in preparative amounts; their structure has been characterized by a number of physicochemical analysis methods. Their photochromic behavior has been studied in toluene and ethanol solutions.

This work was partly supported by the RFBR Grant (project № 14–04–01701a).

[1]. Chambers J.J., Kramer R.H.Photosensitive Molecules for Controlling Biological Function. In: Neuromethods, v. 55, Springer Science+Business Media, LLC, 2011.

192	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SECTION | | “BIOMATERIALS AND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

СЕКЦИЯ «БИОМАТЕРИАЛЫ И ИХ РОЛЬ В СОВРЕМЕННЫХ БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ»

SECTION “BIOMATERIALSAND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGYAND MEDICINE”

УСТНЫЕ ДОКЛАДЫ

ORALREPORTS

УДК 548.735.6

СТРУКТУРА БИОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ГЕЛЬ-ПЛЕНКИ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ GLUCONACETOBACTER XYLINUS И НАНОКРИСТАЛЛОВ

ГИДРОКСИАПАТИТА КАК ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЗАМЕНИТЕЛЕЙ КОСТНОЙ ТКАНИ Архарова Н.А.1, Северин А.В.2, Клечковская В.В.1, Хрипунов А.К.3

1Институт кристаллографии им. А.В.Шубникова РАН, Москва 2Химический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва 3Институт высокомолекулярных соединений РАН, Санкт-Петербург e-mail: [e-mail]

Получены композиционные материалы на основе бактериальной целлюлозы и наночастиц гидроксиапатита двумя способами. Методами электронной микроскопии исследована структура исходных компонентов и полученных композитов. Показано, что композиты, полученные с помощью биомиметическиго подхода, близки по структуре к естественной костной ткани.

Ключевые слова: органо-неорганические композиты, бактериальная целлюлоза, наночастицы гидроксиапатита, электронная микроскопия.

Органо-неорганические композиты на основе гель-пленки бактериальной целлюлозы и наночастиц гидроксиапатита являются перспективными материалами для костной инжене-

рии. При этом варьируя способы получения исходных компонентов, их соотношение, а также способ получения композита можно получить широкий спектр материалов для применения в костной хирургии.

Целью данной работы был сравнительный анализ структуры композитов диспергированная гель-пленка БЦ Gluconacetobacter xylinus (GX)/гидроксиапатит (ГАП) со структурными даннымио естественнойкостнойткани.Биокомпозитыбылиполученыдвумяспособами:совместным агрегированием суспензий ГАП и БЦ GX; проведением синтеза ГАП в среде БЦ (биомиметический подход, имитирующий процесс образования костной ткани в организме).

В полученных композитах обнаружено, что нанокристаллы ГАП текстурированы вдоль на- правления [0001] по направлению фибрилл БЦ. Такое взаимное расположение компонентов композита аналогично ориентации коллагеновых фибрилл и минеральной составляющей кост- ной ткани. Линейные размеры нанокристаллов ГАП вдоль направления [0001] были определе - ны при анализе темнопольных изображений, полученных в рефлексе 0002. А по полученным ВРЭМ изображениям отдельных наночастиц ГАП и сравнению их с моделированными изо- бражениями удалось оценить их толщину. Размеры наночастиц ГАП в композитах, полученных с помощью биомиметическиго подхода, коррелируют с известными данными о размерах мине - ральной составляющей в костной ткани.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ №14-02-31258 мол_а.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	193

СЕКЦИЯ | | «БИОМАТЕРИАЛЫ И ИХ РОЛЬ В СОВРЕМЕННЫХ БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ»

UDC 548.735.6

STRUCTURE OFTHE BIOCOMPOSITES BASED ON BACTERIALCELLULOSE GELFILM GLUCONACETOBACTER XYLINUSAND HYDROXYAPATITE NANOPARTICLESAS

PROMISING BONE SUBSTITUTE MATERIAL

Arkharova N.A.1, SeverinA.V.2, Klechkovskaya V.V.1, KhripunovA.K.3

1Shubnikov Institute of Crystallography, RAS, Leninskii pr. 59, Moscow, 119333, Russia 2Moscow State University, chemical department, Moscow, 119991 Russia

3Institute of Macromolecular Compounds, RAS, Bol’shoi pr. 31, St. Petersburg, 199004 Russia e-mail: [e-mail]

Composite materials based on dispersed bacterial cellulose and hydroxyapatite nanoparticles were prepared by two methods. Structure of the composites and its initial components was investigated by electron microscopy methods. It was found that structure of the composites, prepared by the biomimetic approach, close to the structure in natural bone.

Keywords: organic-inorganic biocomposites, bacterial cellulose, hydroxyapatite nanoparticles, electron microscopy.

Composites based on bacterial cellulose gel film and hydroxyapatite nanoparticles are rather promising materials for bone tissue engineering. Varying preparation methods of the initial components, their proportion and preparation methods of the composite it is possible to obtain a wide spectrum of materials for bone surgery applications.

The goal of this work was a structure comparative study of the composites based on dispersed bacterial cellulose Gluconacetobacter xylinus gel film (BC GX)/hydroxyapatite (HAP) with structure data of natural bone. Biocomposites were prepared by two methods: combined aggregation of dispersed BC GX gel film and HAP suspension; synthesis of HAP nanoparticles in the dispersed BC medium (biomimetic approach, simulation of the biosynthesis process in natural bone).

In the prepared composites HAP nanoparticels are textured along [0001] direction to the BC fibril direction. Such orientation between components of the composite is similarly to alignment of mineral nanocrystals on collagen fibrils in natural bone. Length of hydroxyapatite crystals along [0001] direction was determined from dark field images obtained in the 0002 reflection. Thickness of the particles was defined by comparison of the experimental HRTEM images with simulated ones till the best fitting. It was found that sizes of HAP nanoparticles in the composites, prepared by the biomimetic approach, close to those data in natural bone.

This work was supported by RFBR grant № 14-02-31258 mol_a.

ПОЛИМЕРНЫЕ ГИДРОГЕЛИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ

Артюхов А.А., Моргачева А.А., Штильман М.И.

Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева,

Москва, Россия

e-mail: [e-mail]

Разработаны новые полимерные гидрогели на основе ненасыщенных производных поливи-

нилового спирта. Показано, разработанные материалы что при контакте с тканями организма

полностью деградируют, замещаясь тканями организма

Ключевые слова. Гидрогель, поливиниловый спирт, гидроксиэтилкрахмал, биосовмести- мость, биодеградация

194	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SECTION | | “BIOMATERIALS AND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

Полимерные гидрогели, в силу своих уникальных свойств (высокая биосовместимость, набухаемость в водных растворах, способность к биодеградации, эластичность, и т.д.), широко применяются в медицине и смежных с ней областях в качестве имплантатов, подложек в клеточной инженерии, материалов для заполнения послеоперационных полостей и др.

В качестве объектов исследования для создания материалов с заданными скоростями биодеградации нами были выбраны производные крахмала, поливинилового спирта и их смеси. При различных условиях нами были синтезированы несколько серий изотропных и анизотропных полимерных гидрогелей. В результате исследования процесса гелеобразования были выявлены оптимальные условия получения целевых продуктов. Также изучалась кинетика модификации производных крахмала и поливинилового спирта.

Проведенные биологические испытания показали отсутствие токсичности и высокую биосовместимость разработанных гидрогелевых материалов. Было продемонстрировано, что при контакте с живыми тканями организма синтезированные гидрогели практически не вызывали воспалительной реакции и полностью деградировали, замещаясь тканями организма. Скорость биодеградации определялась количественным составом полимерных гидрогелей, а также характером и степенью развитости пористой структуры и составляла от 1 до 4-х месяцев.

POLYMERIC HYDROGELS FOR MEDICINEAND BIOTECHNOLOGY ArtyukhovA.A., MorgachevaA.A., Shtilman M.I.

D.I. Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia e-mail: [e-mail]

Novel polymeric hydrogels on baze of unsaturated derivates of polyvinyl alcohol were developed. It has been shown that hydrogels practically completely degraded, being replaced with organism tissues.

Polymeric hydrogels owing to their unique properties (high biocompatibility, swelling ability in water solutions, ability to biodegradation, elasticity, etc.) are widely applied in medicine and allied sciences in the capacity of implants, substrates in cellular engineering, materials for filling of postoperative cavities, etc. The problem of creation new hydrogel materials with the improved properties still faces to the scientists, working in the field of creation of polymeric biomaterials.

As objects of research for creation materials with the set speeds of biodegradation we have chosen derivatives of starch, polyvinyl alcohol and their mixtures. Under various conditions we had been synthesized some series of isotropic and anisotropic polymeric hydrogels. The process of gelation has been investigated in order to define the optimum conditions of reception of target products. Also it was studied modification kinetics of derivatives of starch and polyvinyl alcohol.

The carried out biological tests have shown absence of toxicity and high biocompatibility of devel- oped hydrogel materials. It has been shown that at contact to organism living tissues the synthesized hydrogels practically did not cause inflammatory reaction, and completely degraded, being replaced with organism tissues. Speed of biodegradation was defined by character, degree of development of porous structure, quantitative composition of polymeric hydrogels and made from to 1 about 4 months.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	195

СЕКЦИЯ | | «БИОМАТЕРИАЛЫ И ИХ РОЛЬ В СОВРЕМЕННЫХ БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ»

МАКРОПОРИСТЫЕ ГИДРОГЕЛИ ПРОТИВ ТРАДИЦИОННЫХ ПЕРЕВЯЗОЧНЫХ СРЕДСТВ В ЛЕЧЕНИИ ХРОНИЧЕСКИХ РАН Чудных С.М., Лесовой Д.Е.

Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова 127473, Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1

e-mail: [e-mail]

Регенерация тканей – естественный процесс, протекающий при повреждении кожи. Конечным результатом раневого процесса является образование рубцов. Исключительно важ - ную роль в заживлении ран играет межклеточный матрикс, в силу этого значительный интерес привлекают раневые покрытия на основе синтетических материалов, способных стимули - ровать рост и/или замещать межклеточный матрикс. Ключесвые слова: хронические раны, трофические язвы, внеклеточный матрикс, раневые покрытия, макропористый гидрогель, по - ливиниловый спирт.

Одним из таких покрытий, материалов является раневое покрытие ММ-Гель-Ф, полученное на основе ненасыщенных производных поливинилового спирта[1,2]. Данное раневое покрытие по своим характеристикам значительно превосходит значительную часть известных перевязочных свойств и искусственных кожных трансплантатов, может быть эффективно использовано на всех стадиях протекания раневого процесса, характеризуется способностью контролируемого выделения водимых в него лекарственных, в том числе антибактериальных, препаратов[3]. Трехмерная пространственная структура данного материала обеспечивает возможность миграции и пролиферации клеток в организованном пространстве, что ведет к регенерации и, в конечном итоге, заживлению раны. Раневое покрытие удобно в применении, не иммуногенно, апирогенно, гипоаллергенно, а также значительно снижает уровень болевых ощущений в области раны. Настоящее исследование направлено на сравнении эффективности раневого покрытия ММ-Гель и традиционных перевязочных средств при лечении хронических ран.

Материалы и методы.

Был проведен анализ результатов лечения 120 пациентов, страдающих хроническими ранами, различной этиологии. Средний возраст пациентов составлял 50,2 года, при их лечении использовались как раневое покрытие ММ-Гель, так и традиционные раневые покрытия, в том числе содержащие сульфадиазин серебра, надифлокацин, повидон иодин, мед. Пациенты с сопутствующими заболеваниями, способными оказывать значимое влияние на течение раневого процесса, такими как неконтролируемый сахарный диабет, хроническая печеночная и почечная недостаточность и пр. в выборку включены не были. Пациенты были разделены на две группы – «гидрогель»-группу и «традиционные»-группу, по 60 человек в каждой. Проводился анализ состояния ран (размер, форма, глубина, состояние дна, наличие некротических масс,

грануляционной ткани и пр.). С момента начала лечения для пациентов обоих групп проводи-

лась оценка времени появления грануляционной ткани, полноты заживления, необходимости

дополнительной пересадки кожи, удовлетворенность пациентов результатами лечения.

Результаты.

По истечении двух недель у 90% (P=0.03) пациентов «гидрогель»-группы раны остава-

лись стерильными, среди пациентов «традиционные» -группы это число составило лишь 42%

(P=0.03). У всех пациентов, для лечения которых использовалось гидрогелевое раневое по-

крытие, образование здоровой грануляционной ткани происходило раньше. По истечении 6 не -

дель у 56 (93%) пациентов «гидрогель»-группы и 28 (47%) пациентов «традиционные»-группы

(P=0,21) наблюдалось полное заживление ран. Двенадцати пациентов «традиционные»-группы потребовалась частичная сплит-пересадка кожи.

196	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SECTION | | “BIOMATERIALS AND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

Заключение.

Проведенное исследование показало, что использование раневого покрытия ММ-Гель ведет к заметно лучшим, с позиций полноты заживления хронических ран, результатам по сравнению с традиционными раневыми покрытиями. На основании нашего опыта можно утверждать, что для всех пациентов использование данного раневого покрытия вело к полному восполнению дефектов тканей с образованием нормальных анатомических структур, сопровождающемуся заметным снижением болевых ощущений в области дефекта и приводящему к быстрой регенерации кожных покровов. При этом внешний вид, упругость и эластичность образованной в процессе заживления дермы заметно отличаются от рубцовой ткани и близки к аналогичным характеристикам нормальной кожи.

1.  A.A. Artyukhov, A.P. Fomina, A.S. Golunova, A.N. Kuskov, D.E. Lisovyy, M.I. Shtilman. Polyvinyl alcohol macroporous hydrogels as new materials for medicine // 1st Russian – «Hellenic SymposiumonPolymericBiomaterialsandBionanomaterials:RecentAdvancesSafetyandToxicology Issues» [3–5 May, Heraklion], Crete-Greece, Heraklion, 2010.-P.34

2.  A.P. Fomina, A.A. Artyukhov, A.S.Golunova, D.E. Lisovyy, M.I. Shtilman. Polymeric hydrogels on the basis of polyvinyl alcohol and starch derivatives. // 1st Russian – «Hellenic Symposium on Polymeric Biomaterials and Bionanomaterials: Recent Advances Safety and Toxicology Issues» [3–5 May, Heraklion], Crete-Greece, Heraklion, 2010.-P.59

3.  A.A. Artyukhov,A.S. Golunova,A.N. Kuskov,A.V. Goryachaya, D.E. Lisovyy, M.I. Shtilman. Drug controlled release systems on the basis of macroporous polymeric hydrogels containing nanoaggregates of N-vinylpyrrolidone amphiphilic polymers. Biomaterials and Bionanomaterials: Recent Advances Safety and Toxicology Issues» [3-5 May, Heraklion], Crete-Greece, Heraklion, 2010.-P.59

MACROPOROUS HYDROGELS VERSUS CONVENTIONALDRESSINGS IN THE TREATMENT OF CHRONIC WOUNDS

S.M. Chudnykh, D.E. Lisovyy

Evdokimov A.I.Moscow State University of Medicine and Dentistry 127473, Delegatskaya str.,20, bulding 1, Moscow, Russia

e-mail: [e-mail]

Tissue reparation is a natural process occurring any time the skin is injured. Scarring, the end result of the wound healing process. In fact recognition of the importance of the extra cellular matrix (EMC) in wound healing has led to development new synthetic covering materials that aim to stimulate and/or replace EMC.

Keywords: Chronic wounds, Leg ulcers, wound dressing, Macroporous hydrogels, Polyvinyl alcohol, Extracellular matrix

Newly fabricated macroporous hydrogels of polyvinyl alcohol by cross-linking of polyvinyl alco- hol acrylic derivatives for wound dressing (MM-Gel-F) has advantages over conventional dressings and artificial skin grafts [1,2]. This covering material can be used in all phases of wound healing pro- cess, has a system of controlled release of drugs that can be used in bacterial dissemination wounds, its three-dimensional structure provides a temporary scaffold into which cells can migrate and prolif- erate in an organized manner, leading to tissue regeneration and ultimately wound closure[3]. MM-gel easy to apply, and it is non-immunogenic, non-pyrogenic, hypo-allergenic, and pain-free. This study aims to compare the efficacy of MM-Gel in treating chronic wounds with that of conventional dress- ing materials.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	197

СЕКЦИЯ | | «БИОМАТЕРИАЛЫ И ИХ РОЛЬ В СОВРЕМЕННЫХ БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ»

Materials and Methods.

The records of 120 patients with chronic wounds of varied etiologies and with mean age 50.2 years were collected and analyzed. The patients had been treated either with macroporous hydrogels or other conventional dressing materials including silver sulfadiazine, nadifloxacin, povidone iodine, or honey (traditional dressing material). Patients with co-morbidities that could grossly affect the wound healing like uncontrolled diabetes mellitus, chronic liver or renal disease, or major nutritional deprivation were not included. For the purpose of comparison the patients were divided into two groups; ‘Hydrogel group’ and ‘Conventional group’, each having 60 patients. For assessment the wound characteristics (size, edge, floor, slough, granulation tissue, and wound swab or pus culture sensitivity results) were recorded. With start of treatment, appearance of granulation tissue, completeness of healing, need for skin grafting, and patients’ satisfaction was noted for each patient in both groups.

Results.

With two weeks of treatment, 90% of the ‘collagen group’ wounds and only 42% of the ‘conventional group’ wounds were sterile (P=0.03). Healthy granulation tissue appeared earlier over hydro- gel-dressed wounds than over conventionally treated wounds (P=0.03). After six weeks, 56 (93%) of ‘hydrogel group’ wounds and 28 (47%) of ‘conventional group’ wounds were healed (P=0.21). Twelve patients in the ‘conventional group’ needed partial split-skin grafting (P=0.04). Hydrogeltreated patients enjoyed early and more subjective mobility.

Conclusion.

There is significant better results in terms of completeness of healing of chronic wounds between MM-Gel dressing and conventional dressing were found. According to our experience, in all of the patients suffering from deep and wide leg ulcers, the use of MM-Gel allowed for the complete refilling of the loss of tissue, with covering of the uncovered anatomical structures such as vendors and aponeuroses, fast and occasionally immediate disappearance of pain in all most cases, and rapid regeneration of a permanent dermis. The quality, flexibility, and elastic of the neodermis confirmed the difference from the scar tissue and its similarity to the normal skin.

1.  A.A. Artyukhov, A.P. Fomina, A.S. Golunova, A.N. Kuskov, D.E. Lisovyy, M.I. Shtilman. Polyvinyl alcohol macroporous hydrogels as new materials for medicine // 1st Russian – «Hellenic SymposiumonPolymericBiomaterialsandBionanomaterials:RecentAdvancesSafetyandToxicology Issues» [3–5 May, Heraklion], Crete-Greece, Heraklion, 2010.-P.34

1.  A.P. Fomina, A.A. Artyukhov, A.S.Golunova, D.E. Lisovyy, M.I. Shtilman. Polymeric hydrogels on the basis of polyvinyl alcohol and starch derivatives. // 1st Russian – «Hellenic Symposium on Polymeric Biomaterials and Bionanomaterials: Recent Advances Safety and Toxicology Issues» [3–5 May, Heraklion], Crete-Greece, Heraklion, 2010.-P.59

2.  A.A. Artyukhov,A.S. Golunova,A.N. Kuskov,A.V. Goryachaya, D.E. Lisovyy, M.I. Shtilman. Drug controlled release systems on the basis of macroporous polymeric hydrogels containing nano- aggregates of N-vinylpyrrolidone amphiphilic polymers. Biomaterials and Bionanomaterials: Recent Advances Safety and Toxicology Issues» [3-5 May, Heraklion], Crete-Greece, Heraklion, 2010.-P.59

198	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015