Biopolym. Cell. 2020; 36(5):392-403.
Молекулярна та клітинна біотехнології
Порівняльне дослідження різних способів децелюляризації перикарда великої рогатої худоби для виготовлення кардіохірургірургічних біоматеріалів
- ДУ «Науково-практичний медичний центр дитячої кардіології та кардіохірургії» МОЗ України
вул. Юрія Іллєнка 24, Київ, Україна, 04050 - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
пр-т Перемоги, 37, Київ, Україна, 03056
Abstract
Мета. Визначення найбільш ефективних протоколів децелюляризації. Методи. Перикард великої рогатої худоби децелюляризували за п’ятьма протоколами: Група 1 – Ammonium Hydroxide + Triton X-100, Група 2 – 1 % SDS + Ammonium Hydroxide – Triton X-100, Група 3 – 1 % SDS, Група 4 – Trypsin enzyme + 1 % SDS, Група 5 – 0,1 % SDS, відповідно. Оцінка методів проводилась за даними гістологічного, біомеханічного та ДНК тестів. Результати. Час децелюляризації Групи 1 і 2 набагато довші, ніж описано в попередніх рукописах, біомеханічні показники нижчими ніж у нативних зразках. Найнижчі показники спостерігали у зразків Групи 3, де незважаючи на майже повне видалення клітин із тканин, біомеханічні властивості волокон були втрачені. Зразки груп 4 і 5 мають високу міцність тканини на розтяг, відсутність нуклеїнової кислоти через 21 день децеллюляризації. Висновки. Дані гістологічних, біомеханічних та ДНК-тестів показали, що протоколи з використанням 0,1 % SDS та Trypsin + 1 % SDS є оптимальними для децелюляризації.
Keywords: перикард, децелюляризація, тканинна інженерія
Повний текст: (PDF, англійською)
References
[1]
Mallis P, Michalopoulos E, Dimitriou C, Kostomitsopoulos N, Stavropoulos-Giokas C. Histological and biomechanical characterization of decellularized porcine pericardium as a potential scaffold for tissue engineering applications. Biomed Mater Eng. 2017;28(5):477-488.
[2]
Lima EO, Ferrasi AC, Kaasi A. Decellularization of Human Pericardium with Potential Application in Regenerative Medicine. Arq Bras Cardiol. 2019;113(1):18-19.
[3]
Gonçalves AC, Griffiths LG, Anthony RV, Orton EC. Decellularization of bovine pericardium for tissue-engineering by targeted removal of xenoantigens. J Heart Valve Dis. 2005;14(2):212-7.
[4]
Williams JK, Miller ES, Lane MR, Atala A, Yoo JJ, Jordan JE. Characterization of CD133 Antibody-Directed Recellularized Heart Valves. J Cardiovasc Transl Res. 2015;8(7):411-20.
[5]
Simões IN, Vale P, Soker S, Atala A, Keller D, Noiva R, Carvalho S, Peleteiro C, Cabral JM, Eberli D, da Silva CL, Baptista PM. Acellular Urethra Bioscaffold: Decellularization of Whole Urethras for Tissue Engineering Applications. Sci Rep. 2017;7:41934.
[6]
White LJ, Taylor AJ, Faulk DM, Keane TJ, Saldin LT, Reing JE, Swinehart IT, Turner NJ, Ratner BD, Badylak SF. The impact of detergents on the tissue decellularization process: A ToF-SIMS study. Acta Biomater. 2017;50:207-219.
[7]
Ramm R, Goecke T, Theodoridis K, Hoeffler K, Sarikouch S, Findeisen K, Ciubotaru A, Cebotari S, Tudorache I, Haverich A, Hilfiker A. Decellularization combined with enzymatic removal of N-linked glycans and residual DNA reduces inflammatory response and improves performance of porcine xenogeneic pulmonary heart valves in an ovine in vivo model. Xenotransplantation. 2020;27(2):e12571.
[8]
Naso F, Gandaglia A. Different approaches to heart valve decellularization: A comprehensive overview of the past 30 years. Xenotransplantation. 2018;25(1).
[9]
Schaner PJ, Martin ND, Tulenko TN, Shapiro IM, Tarola NA, Leichter RF, Carabasi RA, Dimuzio PJ. Decellularized vein as a potential scaffold for vascular tissue engineering. J Vasc Surg. 2004;40(1):146-53.
[10]
Simsa R, Padma AM, Heher P, Hellström M, Teuschl A, Jenndahl L, Bergh N, Fogelstrand P. Systematic in vitro comparison of decellularization protocols for blood vessels. PLoS One. 2018;13(12):e0209269.
[11]
Jelev L, Surchev L. A novel simple technique for en face endothelial observations using water-soluble media -'thinned-wall' preparations. J Anat. 2008;212(2):192-7.
[12]
Amrhein V, Korner-Nievergelt F, Roth T. The earth is flat (p > 0.05): significance thresholds and the crisis of unreplicable research. PeerJ. 2017;5:e3544.
[13]
Colquhoun D. The reproducibility of research and the misinterpretation of p-values. R Soc Open Sci. 2017;4(12):171085.
[14]
Rippel RA, Ghanbari H, Seifalian AM. Tissue-engineered heart valve: future of cardiac surgery. World J Surg. 2012;36(7):1581-91.
[15]
Mirsadraee S, Wilcox HE, Watterson KG, Kearney JN, Hunt J, Fisher J, Ingham E. Biocompatibility of acellular human pericardium. J Surg Res. 2007;143(2):407-14.
[16]
Nesteruk I, Pereverzyev S Jr., Mayer L, Steiger R, Kusstatscher L, Fritscher K, Knoflach M, Gizewsk ER. Stenosis detection in internal carotid and vertebral arteries with the use of diameters estimated from MRI data. Innov Biosyst Bioeng. 2020;4(3):131–42.
[17]
van Steenberghe M, Schubert T, Guiot Y, Bouzin C, Bollen X, Gianello P. Enhanced vascular biocompatibility of decellularized xeno-/allogeneic matrices in a rodent model. Cell Tissue Bank. 2017;18(2):249-262.
[18]
Rajabi-Zeleti S, Jalili-Firoozinezhad S, Azarnia M, Khayyatan F, Vahdat S, Nikeghbalian S, Khademhosseini A, Baharvand H, Aghdami N. The behavior of cardiac progenitor cells on macroporous pericardium-derived scaffolds. Biomaterials. 2014;35(3):970-82.
[19]
Douglas JF, Gaughran ER, Henderson J, Lord GH, Rosenberg N. The use of arterial implants prepared by enzymatic modification of arterial heterografts. II. The physical properties of the elastica and collagen components of the arterial wall. AMA Arch Surg. 1957;74(1):89-95.
[20]
Hoch J, Jarrell BE, Schneider T, Williams SK. Endothelial cell interactions with native surfaces. Ann Vasc Surg. 1989;3(2):153-9.
[21]
Shang H, Claessens SM, Tian B, Wright GA. Aldehyde reduction in a novel pericardial tissue reduces calcification using rabbit intramuscular model. J Mater Sci Mater Med. 2017;28(1):16.
[22]
Huai G, Qi P, Yang H, Wang Y. Characteristics of α-Gal epitope, anti-Gal antibody, α1,3 galactosyltransferase and its clinical exploitation (Review). Int J Mol Med. 2016;37(1):11-20.
[23]
Godier-Furnémont AF, Martens TP, Koeckert MS, Wan L, Parks J, Arai K, Zhang G, Hudson B, Homma S, Vunjak-Novakovic G. Composite scaffold provides a cell delivery platform for cardiovascular repair. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108(19):7974-9.
[24]
Guhathakurta S, Mathapati S, Bishi DK, Rallapalli S, Cherian KM. Nanofiber-reinforced myocardial tissue-construct as ventricular assist device. Asian Cardiovasc Thorac Ann. 2014;22(8):935-43.
[25]
Liao J, Joyce EM, Sacks MS. Effects of decellularization on the mechanical and structural properties of the porcine aortic valve leaflet. Biomaterials. 2008;29(8):1065-74.
[26]
Kasimir MT, Rieder E, Seebacher G, Silberhumer G, Wolner E, Weigel G, Simon P. Comparison of different decellularization procedures of porcine heart valves. Int J Artif Organs. 2003;26(5):421-7.
[27]
Herheliuk T, Perepelytsina O, Ostapchenko L, Sydorenko M. Effect of interferon α-2b on multicellular tumor spheroids of MCF-7 cell line enriched with cancer stem cells. Innov Biosyst Bioeng. 2019; 3(1): 34–44.
[28]
Lutsenko TN, Kovalenko MV, Galkin OY. Validation of biological activity testing procedure of recombinant human interleukin-7. Ukr Biochem J. 2017;89(1):82-9.
