Биотехнологии 2015 Сборник материалов международного конгресса

SECTION | | “BIOMATERIALS AND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

STATISTICALANALYSIS OF SILVER NANOPRATICLES D.O. Shvedchenko, E.I. Suvorova

Federal State Budgetary Institution of Science Shubnikov Crystallography Institute of Russian Academy of Sciences, Russia, Moscow

119333, LeninskyProspekt, 59 e-mail: [e-mail]

Statistical analysis of silver nanoparticles synthesized with DMAEMA polymer and its copolymers with MAG was performed with the help of transmission and scanning transmission electron microscopy. (Co)polymers acted as both reducing and capping agents.

Keywords: silver nanoparticles, green chemistry, TEM, STEM, DMAEMA

We have determined the dependence between structures of the (co)polymers used forthe synthesis process and morphological properties of silver nanoparticles in the corresponding colloids. Polydimethyl-aminoethyl-methacrylate (DMAEMA) which of great interest in biomedicine and its copolymers in different mole ratios with methacrylamidoglucose (MAG) were used as silver ions reducing and nanoparticle capping agents.

We assumed that DMAEMAmonomer had only nitrogen as reducing site whereas MAG monomer can have four O-containing reducing sites (aldehyde and ethanolic ones).Thus we expected that larger average diameter of silver nanoparticles would correspond to copolymers with smaller DMAEMA mole fractions.

The nanoparticle synthesis was performed using poly-DMAEMA and MAG-DMAEMA copolymers with DMAEMA mole fractions of 75, 71, 45 and 18%. The statistical analysis was carried out with the use of transmission and scanning transmission electron microscopy. Diameters of several hundreds of nanoparticles were measured for each specimen.

The thinnest distribution with the smallest average diameter corresponds to poly-DMAEMA andall the nanoparticles formed are less than 10 nm with the average diameter of 2 nm. The decrease in DMAEMAmole fraction as expected was proved to lead to increase of the average diameter of the silver nanoparticles. Also the distributions became wider and pronounced tails of distributions appeared.

We have attempted to relate the mode diameter with the MAG:DMAEMAmole ratio by the simple growth model. The results obtained have met our expectations and ourdeveloped simple model probably will allow manufacturing nanoparticles withф desired size distribution using a corresponding copolymer.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	229

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

УДК 678

ПОЛИМРНЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ БИОПОЛИМЕРА-ПОЛИЛАКТИДА И ПОЛИЭТИЛЕНА: СТРУКТУРА И СВОЙСТВА Тертышная Ю.В.1, Подзорова М.В.2, Шибряева Л.С.1, Карпова С.Г.1

1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт биохимической физики имени Н.М. Эмануэля РАН», Москва, Россия,119334, Москва, ул. Косыгина, 4,

e-mail: [e-mail],

2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова», Москва, Россия

Всилуразличныхэкологическихиэкономическихпричиннеобходимосоздаватьбиоразлагаемыеполимерныематериалы,которыебудутразлагатьсяподдействиемокружающихфакторов. Полилактид, как биоразлагаемый полимер может являться основой для будущих модификаций полимерных композиций. В работе изучается влияние полилактида на свойства смесей.

Ключевые слова: полилактид, полиэтилен, композиционный материал, деструкция, дифференциальная сканирующая калориметрия, УФ-облучение

Полилактид – биоразлагаемый полимер, получаемый из возобновляемого сырья путем поликонденсации молочной кислоты или полимеризации лактида.

Вкачестве объектов исследования были изготовлены пленки на основе полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) и полилактида (ПЛА). Количество ПЛА в смеси было кратно 10 мас.%. Для исследования были использованы различные методы: дифференциальная сканирующая калориметрия, ИК-спектроскопия, ЭПР, метод водопоглощения, определялись основные механические показатели, деструкция в почве и под действием УФ.

Врезультате исследования было выявлено, что смеси ПЭ-ПЛА гидрофобны. При инкубации

впочвенаблюдаетсянезначительноеуменьшениемассыиспытываемыхобразцов.Механические показатели смесей изменяются при увеличении процентного содержания ПЛА – увеличивается прочность. При облучении образцов УФ = 254нм после 50 часов Тплавления ПЛА уменьшается с 165°С до 152°С и произошло охрупчивание. При исследовании методом ЭПР было выявлено, что при 60-100% ПЛА в композиции уменьшается время корреляции и количество проникаемого радикала, что свидетельствует о увеличении жесткости цепи.

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

SECTION | | “BIOMATERIALS AND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

UDC 678

COMPOSITIONS BASED ON BIOPOLYMER-POLILAKTIDEAND POLYETHYLENE: STRUCTUREAND PROPERTIES

Tertyshnaya Yu. V. 1, Podzorova M.V.2, Shibryaeva L.S.1, Karpova S.G.1

1Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia 119334, Moscow, st. Kosygina, 4

e-mail: [e-mail]

2Plekhanov Russian University of Economics, Moscow, Russia

Various ecological and economic reasons promote creation biodegradable polymeric materials, which will decay under the influence of surrounding factors. Polylactide is biodegradable polymer, which can be base for future modifications of polymeric compositions. This work studies influence of polylactide on compositions.

Keywords: polylactide, polyethylene, polymer composites, degradation, the differential scanning calorimetry, UV-radiation

Polylactide acid (PLA) is a biodegradable polymer, which is produced from renewable raw materials by polycondensation of lactic acid or polymerization of a lactic (in the industry both methods are used).

As objects of research films on the low density polyethylene (LDPE) and polylactide basis (PLA) were prepared. The PLA content in composition was multiple 10 wt %. For research various methods were used: the differential scanning calorimetry, IR-spectroscopy, the electronic paramagnetic resonance analysis, water absorption method. The main mechanical properties, degradation in the soil and under the influence of UV-light were investigated.

As a result of research it was found that PE-PLA composites were hydrophobic. After the period of compost burial the insignificant mass loss of the tested samples is observed. With increasing content of PLA, the mechanical properties showed an increasing tendency. The strength of composites has risen. After 50 hours of UV-treatment at the wave length λ= 254nm, the melting temperature of PLA decreased from 165°C to 152°C and the samples became brittle. EPR analysis showed that time of correlation and quantity of the reacted radical decreased when the content of PLAwas 60-100 wt% in composition as a consequence of increasing rigidity of a chain length.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	231

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

УДК 62.408.62, 54.084, 66.099, 57.017

ВЫБОР БАЗОВОЙ ПОДЛОЖКИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ КЛЕТКА-ПОВЕРХНОСТЬ МЕТОДОМ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНОЙ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ Тявловский А.К1., Цедик Л.В2., Жарин А.Л.1, Антоневич Н.Г.3

1Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь 220013, Минск, проспект Независимости 65

2Государственное научное учреждение «Институт порошковой металлургии», Минск, Беларусь 220005 Минск, Платонова, 41 3Республиканский научно-практический центр эпидемиологии и микробиологии, Минск, Беларусь

220114  г. Минск, ул. Филимонова, 23, e-mail: [e-mail]

Исследована возможность изучения взаимодействия в системе поверхность-клетка на примере культуры клеток амниона человека и базовых пластиковых и стеклянных подложек с применением установки для измерения пространственного распределения контактной разности потенциалов (КРП). Показано, что использование базовой стеклянной подложки обеспечивает возможность сканирования КРП в динамическом режиме.

Ключевые слова: распределение поверхностного заряда, подложка, пластик, стекло, взаимодействие поверхность-клетка

Анализданныхлитературныхисточников,показывает,чтовыбираемоестволовымиклетками (СК) направление дифференцировки зависит не только от химического состава, но и физической структуры используемой подложки. «Рисунок» и физическая структура подложки (плоской, объемной) оказывает зачастую более значимое влияние на экспрессию вырабатываемых клетками генов и позволяет индуцировать СК и перепрограммировать зрелые дифференцированные клетки в СК без использования химических индукторов и стимуляторов. Исследование и описание взаимодействия в системе клетка–поверхность представляет фундаментальный и практический интерес, в том числе связанный с проектированием и контролем свойств поверхностей.

Высокочувствительным методом контроля состояния поверхности, позволяющим регистрировать свойства тонкого поверхностного слоя на достаточно большой площади, является метод, основанный на регистрации изменений работы выхода электрона по поверхности исследуемого материала (метод Кельвина). Заключающийся в измерении контактной разности потенциалов U мВ между исследуемой поверхностью и поверхностью эталонного образца метод Кельвина нашел применение в исследованиях поверхностей твердых тел, подвергающихся деформации, трению, физико-химических исследованиях.

В данной работе изучена возможность применения данного метода для изучения взаимодей- ствия в системе «исследуемые поверхность–клетка» в динамическом режиме.

В качестве базовой подложки, на которую впоследствии могут быть нанесены различные

функционализирующие покрытия, использовали предметные стеклянные (алюмоборосиликат-

ное стекло «Пирекс») и пластиковые (полистирол) пластины ( группа 1 и группа 2 соответ -

ственно). Измерения выполняли в режиме двухкоординатного сканирования по площади 25 мм2

с разрешающей способностью 1,5 мм для сокращения времени измерений.

Для возможности сопоставления данных выполняли сканирование одновременно для 3 об-

разцов: 1) подложка; 2) подложка с нанесенной культуральной средой (DMEM); 3) подложка

с нанесенной клеточной культурой (FL-клетки амниона человека).

На основании полученных численных значений данных U мВ (в табличной форме) с ис- пользованием специализированного программного обеспечения строили визуализированную

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

SECTION | | “BIOMATERIALS AND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

цветную карту распределения КРП и рассчитывали Uср мВ – среднее значение КРП по сканированной поверхности, затем определяли разность средних значений трех исследуемых образцов (U2-U1) и (U3-U2) в каждой исследуемой группе.

Все исследуемые образцы выдерживали на воздухе в течение 0,5 и 1 часа для частичного испарения культуральной среды, затем измерения повторяли.

Установлено, что исходная полистирольная подложка с Uср=190 мВ после выдержки в течение 0, 5 часа «заряжается», приобретая предельные для измеряющей установки значения Uср=340 мВ, при этом наличие на непроводящей полистирольной поверхности проводящего раствора (содержащей соли культуральной среды) оказывается недостаточным для стекания накопленного заряда.

При использовании стеклянной подложки (U2-U1) и (U3-U2) до и после выдержки в течение 0,5 и 1 часа имели практически одинаковые значения.

Сделан вывод о возможности использования метода пространственного распределения разности потенциалов для изучения взаимодействия в системе поверхность-клетка с использованием предметных алюмоборосиликатных стекол в качестве базовых.

УДК 62.408.62, 54.084, 66.099, 57.017

CHOICE OFTHE BASIC SUBSTRATE FOR STUDYING OF INTERACTION IN SYSTEM THE CAGE-SURFACE BY METHOD OF MEASUREMENT OFTHE CONTACT POTENTIAL DIFFERENCE

TyavlovskyA.K.1, Tsedik L.V.2, ZharinA.L.1,Antonevich N.G.3

1Belarusian national technical university, Minsk, Belarus 220013, Minsk, Nezavisimosti Avenue 65

2State Scientific Institution “ Powder Metallurgy Institute”, Minsk, Belarus 220005  Minsk, Platonov 41

3Republican scientific and practical center of epidemiology and microbiology, Minsk, Belarus 220114  of Minsk, Filimonov St., 23, e-mail: [e-mail]

Possibility of studying of interaction in system surface-cage on the example of culture of cages of an amnion of the person and basic plastic and glass substrates with application of installation for measurement of spatial distribution of the contact potential difference (CPD) is investigated. It is shown thatuseof a basic glass substrate provides possibilityof scanningof KRPin the dynamicmode.

Keywords: distribution of a superficial charge, substrate, plastic, glass, interaction surface-cage

The analysis of these references, shows that the direction of a differentiation chosen by the stem cells (SC) depends not only on a chemical composition, but also physical structure of the used substrate. “Drawing” and physical structure of a substrate (flat, volume) has often more significant impact on an expression of the genes developed by cages and allows to induce SK and to reprogram the ma- ture differentiated cages in SK without use of chemical inductors and stimulators. Research and the description of interaction in system the cage surface represents the fundamental and practical interest including connected with design and control of properties of surfaces.

The highly sensitive control method of a condition of a surface allowing to register properties of a thin blanket on rather big square is the method based on registration of changes of work of an exit of an electron on a surface of the studied material (the Kelvin method). The method of Kelvin consisting in measurement of a contact potential difference of U mV between the studied surface and a surface of a reference sample found application in researches of surfaces of the solid bodies which are exposed to deformation, friction, physical and chemical researches.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	233

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

In this work possibility of application of this method for studying of interaction in system “investigated a surface cage” in the dynamic mode is studied.

As a basic substrate on which various funktsionaliziruyushchy coverings can be applied subsequently, used subject glass (alyumoborosilikatny Pyrex glass) and plastic (polystyrene) plates (group 1 and group 2 respectively). Measurements carried out in the mode of two-coordinate scanning in the area of 25 mm2 with resolution 1,5 mm for reduction of time of measurements.

For possibility of comparison of data carried out scanning at the same time for 3 samples: 1) substrate; 2) a substrate with the put cultural environment (DMEM); 3) a substrate with the caused cellular culture (a FL cage of an amnion of the person).

On the basis of the received numerical values of the given U mV (in a tabular form) with use of the specialized software built the visualized color card of distribution of KRP and counted U mV – average value of KRP on the scanned surface, then defined a difference of average values of three studied samples (U2-U1) and (U3-U2) in each studied group.

All studied samples maintained on air within 0,5 and 1 hours for partial evaporation of the cultural environment, then measurements repeated.

It is established that the initial polystyrene substrate with average value U=190 mV after endurance within 0, 5 hours “is loaded”, getting limit for the measuring average value Ucp=340 mV parameter setting, thus existence on a nonconducting polystyrene surface of the carrying-out solution (the containing salt of the cultural environment) is insufficient for running off of the saved-up charge.

When using a glass substrate (U2-U1) and (U3-U2) before and after endurance within 0,5 and 1 hours almost identical values had.

The conclusion is drawn on possibility of use of a method of spatial distribution of a potential difference for studying of interaction in system a surface-cage with use subject the alyumoborosilikatnykh of glasses as the basic.

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

SECTION | | “BIOMATERIALS AND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

ПУБЛИКАЦИИ

PUBLICATIONS

УДК 636.52/58.083.085.16.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ФОРМЫ ХИТОЗАНА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В МЕДИЦИНЕ И ВЕТЕРИНАРИИ Албулов А.И., Самуйленко А.Я., Фролова М.А., Гринь А.В., Мурадян Ж.Ю., Немцев Д.С.

Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности, 141142, Московская обл., Щелковский р-н, п. Биокомбината,

E-mail: [e-mail];

ЗАО «Биопрогресс», 141142, Московская обл., Щелковский р-н, п. Биокомбината, E-mail: [e-mail]

Разработаны технологии получения натриевой соли сукцината и аскорбата хитозана без ис - пользования органических растворителей для применения в медицине и ветеринарии.

Ключевые слова: сукцинат хитозана, аскорбат хитозана, технология получения

Основные требования, предъявляемые к качеству препаратов для применения в медицине и ветеринарии – водорастворимость, биосовместимость, нетоксичность, деградируемость в организме человека и животных. Существующие технологии получения производных хитозана во многом соответствуют этим критериям, но требуют применения токсичных органических растворителей, полное удаление которых из полимеров и олигомеров хитозана возможно лишь из их тонких пленок в высоком вакууме и при повышенных температурах, что для макрообъемов хитозана не представляется возможным. Нами были проведены исследования по разработ - ке промышленных технологий получения N – замещенных производных хитозана, лишенного этого недостатака. Синтез солевых форм хитозана является наиболее простым и удобным спо - собом получения водорастворимых производных. Разработанные нами технологии получения натриевой соли сукцината и аскорбата хитозана заключаются во взаимодействии активированного хитозана с янтарным ангидридом или аскорбиновой кислотой, нейтрализации свободных карбоксильных групп янтарной или аскорбиновой кислот раствором гидроокиси натрия, фильтровании полученного геля хитозана с последующим высушиванием на распылительной или лиофильной сушке.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	235

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

UDC 636.52/58.083.085.16.

WATER-SOLUBLE FORMS OF CHITOSAN FOR USE IN MEDICINEAND VETERINARY MEDICINE

AlbulovA.I., SamuyilenkoA.J., Frolov, M.A., Grin,A. C., Muradyan J.Y., Germans, D. C.

All-Russia research and technological Institute of biological industry, 141142, Moscow region, Shchelkovo district, PA Biocarbonate, e-mail: [e-mail];

CJSC “Bioprogress”,

141142, Moscow region, Shchelkovo district, p. Biocarbonate, e-mail: [e-mail]

The technologies developed to obtain sodium salt of succinate and chitosan ascorbate without the use of organic solvents for use in medicine and veterinary.

Keywords: chitosan succinate, ascorbate, chitosan, production technology

The main requirements to quality of products for use in medicine and veterinary – solubility, biocompatibility, non-toxicity, degradability in humans and animals. Existing technologies for derivatives of chitosan largely meet these criteria, but require the use of toxic organic solvents, the complete removal of the polymers and oligomers of chitosan is possible only from their thin films in high vacuum and at elevated temperatures, for macrovolume of chitosan is not possible. We have conducted research on the development of industrial technology of obtaining N – substituted derivatives of chitosan, deprived of this nedostatki. The synthesis of the salt form of chitosan is the most simple and convenient method of obtaining water-soluble derivatives. We have developed technologies for sodium salts of succinate and chitosan ascorbate lie in the interaction of activated chitosan with succinic anhydride or ascorbic acid, neutralization of free carboxyl groups of succinic or ascorbic acid with sodium hydroxide solution, filtering the obtained chitosan gel with subsequent spray drying or freeze drying.

УДК 57.085.23

ОЦЕНКА РЕГЕНЕРАЦИОННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ГИДРОГЕЛЕЙ И МИКРОГЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ РЕКОМБИНАНТНОГО СПИДРОИНА Белова М.С.1, Легонькова О.А.1, Савченкова И.П.2, Давыдова Л.И.3, Богуш В.Г.3

1ФГБУ «Институт хирургии им. А.В. Вишневского» Минздрава России, Москва, Россия 117997, Москва, ул. Большая Серпуховская, д. 27

e-mail: [e-mail]

2ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии

им. Я.Р. Коваленко», Москва, Россия

109428, Москва, Рязанский проспект, д. 24, к. 1

3ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции

промышленных микроорганизмов» (ФГУП «ГосНИИгенетика»), Москва, Россия 117545, Москва 1-й Дорожныйпроезд, д. 1

В результате исследования выяснено, что в присутствии гидрогелей и микрогелей жизнеспо-

собность клеточных культур превышает контроль, что может способствовать регенеративным

процессам при заживлении ран. При этом деструктированные образцы гидрогелей и микроге - лей на основе рекомбинантного спидроина нетоксичны и биобезопасны.

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

SECTION | | “BIOMATERIALS AND THERIS FUNCTION

IN THE MODERN BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

Ключевые слова: культура клеток, жизнеспособность, ожог, порез, биобезопасность, регенерация, витальность.

Вопросы об этическом и экономическом использовании животных в рамках современных медико-биологических испытаниях привлекают все большее внимание специалистов и общественности. В данной работе для оценки медико-биологических свойств экспериментальных образцов гидрогелей и микрогелей разных серий, как нативных, так и деструктированных

впроцессах стерилизации при различных способах и режимах были использованы эмбриональные фибробласты мыши (STO) и мультипотентные мезенхимные стволовые клетки (ММСК), выделенные из костного мозга крупного рогатого скота.

Полученные данные свидетельствуют о проявлении регенеративной способности клеток ММСК в присутствии экспериментальных образцов, как при моделировании ожога, так и при моделировании пореза. В случае культур клеток STOрегенеративные способности ниже, чем

вслучае клеток ММСК, однако витальность в случае моделирования ожога превышает значения, получаемые при моделировании пореза.

Работа выполнена в рамках Cоглашения о субсидии № 14.579.21.0017 от 05 июня 2013 г.

УДК 57.085.23

ASSESSMENT OF REGENERATIVE CAPACITY OF HYDROGELSAND MICROGELBASED ON RECOMBINANT SPIDROIN

Belova М.S.1, Legonkova О.А.1, Savchenkova I.P.2, Davudova L.I.3, BogushV. G.3

1A.V. Vishnevsky Institute of Surgery, Moscow, Russia

117997, Moscow, BolshayaSerpukhovskaya Street, 27 e-mail: [e-mail]

2Y.R. KovalenkoAll-Russian Research Institute of Experimental Veterinary, Moscow, Russia109428, Moscow, RyazanskiyProspekt, 24-1

3Research Institute ofGeneticsandSelectionof Industrial Microorganisms («Genetika»), Moscow, Russia 117545, Moscow, 1-st DorozhnyDriveway, 1

Thestudyfoundthatthe vitaliyof thecell culturescombinedspecimenshydrogelsand microgelsexceed there ferencevalues. This can contribute to regenerative processes in the healing of wounds.Also degradedsamplesofthehydrogelsandmicrogelsbasedonrecombinantspidroinnon-toxicandbiosafety.

Keywords: cell culture, viability, a burn, a cut, biosafety, regeneration, vitality.

Questions about the ethical and economic using of animals in contemporary medical and biologi- cal tests are increasingly attracting professionals and the public. In this work for evaluating the prop- erties of biomedical hydrogels and experimental samples microgels different series, both native and degraded in sterilization processes at various ways and modes were used mouse embryonic fibroblasts (STO) and multipotent mesenchymal stem cells (MMSC), extracted from bone marrow of cattle.

The obtained data indicate the ability of regenerative cells manifestation MMSC in the presence of of experimental samples, as in the simulation burn and cut at modeling. In the case of cell cultures STO regenerative ability is lower than in the case of cells MMSC, but in case of simulation vitality burn exceeds the values obtained by simulation cut.

The work was carried out under Grant № 14.579.21.0017 dated 05 of June 2013 .

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	237

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

УДК 616.71-003.93

ПОВЫШЕНИЕ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ОСТЕОПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КОСТНОГО КОЛЛАГЕНА И РЕКОМБИНАНТНОГО КОСТНОГО МОРФОГЕНЕТИЧЕСКОГО БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА RHBMP-2

Громов А.В., Бартов М.С., Никитин К.Е., Савина Д.М., Соболева Л.А., Субботина М.С., Грунина Т.М., Семихин А.С., Карягина А.С., Лунин В.Г.

ФГБУ «ФНИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи» Минздрава России, г. Москва, РФ 123098, г. Москва, ул. Гамалеи, д.18.

e-mail: [e-mail]

Разработаны остеопластические материалы на основе высокоочищенного костного коллагена с добавлением рекомбинантного фактора роста кости rhBMP-2, обладающие высоким регенеративным потенциалом. Биологическая активность композитного материала и его компонентов показана в экспериментах in vitro и in vivo, проведены клинические испытания.

Ключевые слова: рекомбинантный костный морфогенетический белок человека 2, костный коллаген, деминерализованный костный матрикс, остеопластический материал, регенерация костной ткани.

Согласно результатам расширенной клинической апробации, остеоиндуктивность композиционных материалов, содержащих рекомбинантные костные морфогенетические белки (recombinant human bone morphogenetic proteins, rhВМРs), соответствует остеоиндуктивности аутологичногокостногоматериалаилипревосходитее.Костныеморфогенетическиебелкиявляются важнейшими локальными факторами роста и регенерации костной ткани. Нами была раз - работана технология получения остеопластических материалов нового поколения «Гамалант» на основе деминерализованного костного матрикса (ДКМ), представляющего собой костный коллаген, с добавлением рекомбинатного rhBMP -2.

Биологическая активность полученного препарата rhBMP-2 показана в экспериментах in vitro по индукции синтеза щелочной фосфатазы в культурах эукариотических клеток С2С12 и С3Н10Т1/2. Оригинальная технология получения ДКМ включает биохимический контроль эффективности процессов по ряду параметров: содержание жира, кальция, фосфора, нативного BMP-2, влажность, pH, стерильность. Создана широкая линейка продуктов «Гамалант»: костная крошка различных размеров, композитные материалы, мембраны и др.

Остеоиндуктивность продуктов «Гамалант» оценивали в экспериментах на крысах на модели эктопического остеогенеза и при внутрикостной имплантации. Биохимический и гистологический анализ имплантируемых биокомпозитов демонстрировал высокую биосовместимость и остеоиндуктивность .

Клинические испытания разработанных материалов «Гамалант», проведенные в ведущих

клиниках РФ, свидетельствуют о высоких потребительских качествах препаратов: у пациентов

отсутствовали осложнения, регенерация проходила более эффективно, чем в среднем при ана-

логичных операциях. На разработанные изделия медицинского назначения получены регистра- ционные удостоверения и сертификаты соответствия.

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