DEVELOPMENT OF TISSUE ENGINEERED SMALL DIAMETER VASCULAR GRAFT FOR THE CARDIOVASCULAR SURGERY NEEDS
https://doi.org/10.17802/2306-1278-2016-3-6-9
Abstract
RICICD has large experience in the development of products for cardiovascular surgery, in particular, the bioprosthesis heart valves and blood vessels. Since 2010, under the leadership of the academician of RAS L. S. Barbarash researches to create bioresorbable vascular prostheses of small diameter began. The primary purpose – to create polymer structures with bio-directed action capable to replace individual structures of a living organism, in particular, of cardiovascular system. Scientific novelty of the problem lies in using a new approach for creation an organ directly in the patient’s body by biofunctional and bioresorbable features of polymer structures. The long-term patency of PCL vascular grafts and PHBV and PCL composition grafts had proved. The in vitro experiments had proved that growth factors incorporated into composition of biodegradable grafts retain their biological activity. The long-term in vivo experiments had demonstrated that vascular endothelial growth factor had accelerated endothelization and had improved vascular patency of biodegradable polymer grafts.
About the Authors
L. V. Antonova
Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases. Kemerovo
Russian Federation
Russian Federation
For correspondence: Antonova Larisa Address: 6, Sosnoviy blvd.,Kemerovo, 650002, Russian Federation Tel.: +7 (3842) 64-42-38 E-mail: antolv@kemcardio.ru
Yu. A. Kudryavtseva
Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases. Kemerovo
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Кудрявцева Ю. А. Биологические протезы клапана сердца. От идеи до клинического применения. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2015; 4: 6–16. DOI: 10.17802/2306-1278-2015-4-6-16. Kudryavtseva Yu. A. Bioprosthetic heart valves. From idea to clinical use. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2015; 4: 6–16. [In Russ.]. DOI: 10.17802/2306-1278-2015-46-16.
2. Насонова М. В., Глушкова Т. В., Борисов В. В., Матвеева В. Г., Доронина Н. В., Ежов В. А. и др. Разработка биодеградируемых мембран на основе полиоксиалканоатов для профилактики спайкообразования в сердечнососудистой хиругии. Сибирский медицинский журнал. 2012; 8: 58–61. Nasonova M. V., Glushkova T. V., Borisov V. V., Matveeva V. G., Doronina N. V., Ezhov V. A. et al. Biodegradable polyhydroxyalkanoate membrane development for adhesion prevention in cardiovascular surgery. Sib. med. zh. 2012; 8: 58–61. [In Russ.].
3. Антонова Л. В., Бураго А. Ю., Матвеева В. Г., Торопова Я. Г., Великанова Е. А., Кудрявцева Ю. А. и др. Сравнительная характеристика биорезорбции клеточных и бесклеточных матриксов на основе полиоксиалканоатов и поликапролактона, потенциально пригодных для создания гибридного сосудистого графта малого диаметра. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2012; 1: 26–29. DOI: 10.17802/2306-1278-2012-1-26-29. Antonova L. V., Burago A. Yu., Matveeva V. G., Toropova Yа. G., Velikanova E. A. et al. Comparing bioresorption of plain and cell-loaded polyhydroxyalkanoate and polycaprolactone scaffolds potentially suitable for small hybrid vascular grafts production. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2012; 1: 26–29. [In Russ.]. DOI: 10.17802/2306-12782012-1-26-29.
4. Антонова Л. В., Матвеева В. Г., Борисов В. В., Кремено С. В., Насонова М. В., Кудрявцева Ю. А. и др. Влияние различных вариантов модификации поверхности биодеградируемых пленочных матриксов на адгезию и жизнеспособность мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток. Бюллетень сибирской медицины. 2012; 4: 5–13. Antonova L. V., Matveeva V. G., Borisov V. V., Kremeno S. V., Nasonova M. V., Kudryavtseva Yu. A. et al. Impact of various modifications of biodegradable membranous scaffolds surface on multipotent mesenchimal stromal cells adhesion and viability. Bulletin of Siberian Medicine. 2012; 4: 5–13. [In Russ.].
5. Hasan A., Memic A., Annabi N., Hossain M., Haul A., Dokmeci M. R. et al. Electrospun scaffolds for tissue engineering of vascular grafts. Acta Biomater. 2014; 10: 11–25. DOI:10.1016/j.actbio.2013.08.022.
6. Catto V., Fare S., Freddi G., Tanzi M. C. Vascular tissue engineering: recent advances in small diameter blood vessel regeneration. ISRN Vasc. Med. 2014; Article ID 923030: 1–27. DOI:10.1155/2014/923030.
7. Барбараш Л. С., Эльгудин Я. Л., Севостьянова В. В., Головкин А. С. Тканеинженерный сосудистый графт малого диаметра и способ его изготовления. Патент РФ 0204515. 21.10.2013. Barbarash L. S., Elgudin J. L., Sevostyanova V. V., Golovkin A. S. Tissue-Engineered Vascular Graft and Its Fabrication Approach. Russian Federation patent 0204515. 21.10.2013.
8. Антонова Л. В., Головкин А. С., Барбараш О. Л., Барбараш Л. С. Способ изготовления биорезорбируемого гибридного сосудистого импланта малого диаметра. Патент РФ 2504406. 20.01.2014. Antonova L. V., Golovkin A. S., Barbarash O. L., Barbarash L. S. Method for making bioresorbed small-diameter hybrid vascular graft. Russian Federation patent 2504406. 20.01.2014.
9. Антонова Л. В., Севостьянова В. В., Сейфалиан А. М., Матвеева В. Г., Великанова Е. А., Сергеева Е. А. и др. Сравнительное тестирование in vitro биодеградируемых сосудистых имплантов для оценки перспективы использования в тканевой инженерии. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2015; 4: 34–41. DOI: 0.17802/2306-1278-2015-4-34-41. Antonova L. V., Sevostyanova V. V., Seifalian A. M., Matveeva V. G., Velikanova E. A., Sergeeva E. A. et al. Comparative in vitro testing of biodegradable vascular grafts for tissue engineering applications. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2015; 4: 34–41. [In Russ.]. DOI: 10.17802/23061278-2015-4-34-41.
10. Антонова Л. В., Сергеева Е. А., Бабич О. О., Просеков А. Ю., Глушкова Т. В., Груздева О. В. и др. Изучение кардиотоксичности продуктов гидролитической деградации трубчатых полимерных матриксов, пригодных выступить в качестве сосудистого импланта малого диаметра. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2015; 3: 6–11. DOI: 10.17802/2306-1278-2015-3-6-11. Antonova L. V., Sergeeva E. A., Babich O. O., Prosekov A. Yu., Glushkova T. V., Gruzdeva O. V. et al. Evaluation of cardiotoxicity of hydrolytic degradation products of tubular polymer matrices suitable for small diameter vascular grafts. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2015; 3: 6–11. [In Russ.]. DOI: 10.17802/2306-1278-2015-3-6-11.
11. Севостьянова В. В., Елгудин Я. Л., Глушкова Т. В., Внек Г., Любышева Т., Эмансипатор С. и др. Использование протезов из поликапролактона для сосудов малого диаметра. Ангиология и сосудистая хирургия. 2015; 21 (1): 44–48. Sevostyanova V. V., Elgudin Yа. L., Glushkova T. V., Wnek G., Lubysheva T., Emancipator S. et al. Use of polycaprolactone grafts for small-diameter blood vessels. Angiology and Vascular Surgery. 2015; 21 (1): 44–48. [In Russ.].
12. Антонова Л. В., Мухамадияров Р. А., Миронов А. В., Бураго А. Ю., Великанова Е. А., Сидорова О. Д. и др. Оценка биосовместимости биодеградируемого сосудистого графта малого диаметра из полигидроксибутирата/валерата и поликапролактона: морфологическое исследование. Гены & клетки. 2015; 10 (2): 71–77. Antonova L. V., Mukhamadiyarov R. A., Mironov A. V., Burago A. Yu., Velikanova E. A., Sidorova O. D. et al. A morphological investigation of the polyhydroxybutyrate/valerate and polycaprolactone biodegradable small-diameter vascular graft biocompatibility. Genes & Cells. 2015; 10 (2): 71–77. [In Russ.].
13. Севостьянова В. В., Антонова Л. В., Барбараш Л. С. Подходы к модификации искусственных матриксов биологически активными молекулами для применения в тканевой инженерии кровеносных сосудов. Фундаментальные исследования. 2014; 11: 1960–1970. Sevostyanova V. V., Antonova L. V., Barbarash L. S. Approaches to the modification of scaffolds with bioactive molecules for blood vessels tissue engineering. Fundamental research. 2014; 11: 1960–1970. [In Russ.].
14. Севостьянова В. В., Головкин А. С., Антонова Л. В., Глушкова Т. В., Барбараш О. Л., Барбараш Л. С. Модификация матриксов из поликапролактона сосудистым эндотелиальным фактором роста для потенциального применения в разработке тканеинженерных сосудистых графтов. Гены & клетки. 2015; 10 (1): 84–90. Sevostyanova V. V., Golovkin A. S., Antonova L. V., Glushkova T. V., Barbarash O. L., Barbarash L. S. Modification of polycaprolactone scaffolds with vascular endothelial growth factors for potential application in development of tissue engineered vascular grafts. Genes & Cells. 2015; 10 (1): 84–90. [In Russ.].
15. Sevostyanova V. V., Khodyrevskaya Yu. I., Glushkova T. V., Antonova L. V., Kudryavtseva Y. A., Barbarash O. L. et al. Preparation and features of polycaprolactone vascular grafts with the incorporated vascular endothelial growth factor. AIP Conference Proceedings. 2015; 1683: 020205-1–0202055. DOI: 10.1063/1.4932895.
16. Севостьянова В. В., Елгудин Я. Л., Внек Г. Е., Любышева T., Эмансипатор С., Головкин А. С., Барбараш Л. С. Свойства тканеинженерных матриксов из поликапролактона, импрегнированных факторами роста VEGF и bFGF. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2012; 7 (3): 62–67. Sevostyanova V. V., Elgudin Yа. L., Wnek G. E., Lubysheva T., Emancipator S., Golovkin A. S. et al. Properties of tissueengineering polycaprolactone matrices impregnated by VEGF and bFGF growth factors. Cellular Transplantation & Tissue Engineering. 2012; 7 (3): 62–67. [In Russ.].
17. Sill T. J., von Recum H. A. Electrospinning: applications in drug delivery and tissue engineering. Biomaterials. 2008; 29 (13): 1989–2006. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2008.01.011.
18. Sachlos E., Czernuszka J. T. Making tissue engineering scaffolds work. Review: the application of solid freeform fabrication technology to the production of tissue engineering scaffolds. Eur. Cell. Mater. 2003; 5: 29–39.
19. L’Heureux N., Pâquet S., Labbé R., Germain L., Auger F. A. A completely biological tissue-engineered human blood vessel. FASEB J. 1998; 12 (1): 47–56.
Review
For citations:
Antonova L.V., Kudryavtseva Yu.A. DEVELOPMENT OF TISSUE ENGINEERED SMALL DIAMETER VASCULAR GRAFT FOR THE CARDIOVASCULAR SURGERY NEEDS. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2016;(3):6-9. (In Russ.) https://doi.org/10.17802/2306-1278-2016-3-6-9
Views:
780
