СКАФФОЛД ДЛЯ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

ВНЕКЛЕТОЧНЫЙ КОЛЛАГЕНОВЫЙ МАТРИКС
Внеклеточный коллагеновый матрикс
Размер пор – от 20 до 30 µm
Толщина – от 0,2 до 0,5 mm
Площадь – любая
(по требованию заказчика может быть изготовлен конструкт любого необходимого размера, поскольку используется наслаивающая технология сырьевого материала)

Внеклеточный коллагеновый матрикс (ВКМ) является природным биологическим скаффолдом и матрицей для заселения клеток. Матрица представляет собой каркас из коллагена и эластина и окружает клетки почти во всех тканях. Внеклеточный коллагеновый матрикс регулирует клеточную адгезию, дифференцировку, пролиферацию и миграцию клеток. Биоматериал получен путем химико-биологической обработки ткани ксеногенного происхождения — SIS (small intestine submucose). Запатентованная технология химико-биологической обработки сырья позволяет эффективно удалить клеточные элементы и сохранить природную архитектонику фибриллярных протеинов. Децеллюляризованный биоматериал ВКМ обладает прекрасными биосовместимыми свойствами. Состоит из фибриллярных белков (преимущественно коллаген I типа и эластин), которые обеспечивают упругую и прочную пространственную архитектонику. Содержит в своем составе активные биологические молекулы, которые наделяют изделие биоактивными свойствами. Гликопротеины (фибронектин и ламинин) способствуют адгезии, пролиферации и миграции клеток. Гликозаминогликаны (гиалуроновая кислота и хондроитин-сульфат А) уменьшают воспаление, обеспечивают связывание и прикрепление клеток. Протеогликаны (декорин и гепаран-сульфат) препятствуют образованию рубцовой ткани, участвуют в фибриллярной регуляции коллагена, стимулируют ангиогенез.

Продукт разработан для использования в условиях лабораторий научно исследовательских институтов в сфере здравоохранения или биологического профиля, специализирующихся на клеточной или тканевой инженерии и культивировании культур клеток.
Что такое скаффолды и где они используются?
Скаффолдами принято называть трехмерные подложки-носители для пространственного формирования будущей ткани или органа. Они используются в современной регенеративной медицине и самостоятельно и для изготовления тканеинженерных конструкций. Изготавливаемые на современном этапе тканеинженерные конструкции могут быть условно разделены на следующие три группы:
  1. Непосредственно скаффолды, представляющие собой «пустые» матрицы для адгезии и пролиферации клеток, мигрирующих из окружающих имплантат тканей.
  2. Системы адресной доставки, представляющие собой скаффолды, биоактивность которых искусственно увеличена путем включения в их состав различных биологически активных веществ, в частности факторов роста, которые постепенно высвобождаются из матрицы, что обеспечивает локальные стабильные концентрации прорегенераторных агентов.
  3. Тканеинженерные конструкции, то есть скаффолды с предварительно выращенными в условиях in vitro культурами клеток в своем составе.
Из чего они изготавливаются?
В настоящее время существует большое разнообразие материалов и технологий для изготовления скаффолдов. В зависимости от предполагаемого типа тканей выбор материалов и методов его изготовления может меняться. У природных материалов – биологическая природа и биологическая активность, но они при плохой обработке могут нести антигенную нагрузку. Синтетические - биосовместимы, могут обладать необходимыми механическими и прочностными характеристиками, обладают простотой и дешевизной изготовления. Однако не могут повторить природную структуру и метаболизируются не по природным процессам. Гибриды могут обладать и теми, и теми свойствами.
Каковы преимущества природных (ECM) скаффолдов?
Несмотря на то, что некоторые авторы указывают на недостатки таких скаффолдов, в мире они используются очень широко и доля их применения в регенеративной медицине растет.
Философия применения ECM-скаффолдов
В естественных условиях клетки располагаются во внеклеточном матриксе, который является комплексом органических и неорганических соединений, заполняющих пространство между клетками, в состав которого входят три основных компонента: коллаген, протеогликаны и гликопротеиды. Последние, в свою очередь, выполняют функции рецепторов при «производстве» межклеточного матрикса, облегчают прикрепление и рост клеток. Пространственное расположение клеток и регенеративный потенциал обеспечиваются посредством ауторегуляции, таким образом, поддерживая среду для функционального оптимума. Учитывая естественную тканевую организацию, одним из основных направлений тканевой инженерии является разработка и изготовление трехмерных объемных имплантатов – скаффолдов. Современные скаффолды представляют собой аналог внеклеточного матрикса.
Подходы к обработке ECM-скаффолдов
Несмотря на то, что некоторые авторы указывают на недостатки таких скаффолдов, в мире они используются очень широко и доля их применения в регенеративной медицине растет.
Сырье для изготовления ECM-скаффолдов
Источником изготовления могут являться различные ткани природного происхождения это могут быть и ксеногенные и аллогенные биологические ткани прошедшие соответствующую обработку для наделения биоматериала необходимыми свойствами.
Самый распространенный материал для изготовления скаффолда
SIS (small intestine submucose) – это подслизистая основа тонкой кишки свиньи. Этот материал набирает популярность у всех производителей имплантируемых медицинских изделий. Его перспективность и популярность основана на уникальных свойствах. SIS-скаффолд после «умной» обработки содержит в себе два из трех основных компонентов, необходимых для регенерации тканей: матричный каркас и биологически активные компоненты. После имплантации SIS-изделия компоненты провоцируют стимуляцию клеток организма. Этот скаффолд направляет собственные ткани пациента к регенерации и формированию здоровой ткани.
SIS-скаффолд. Формы изготовления
Можно получить следующие формы ВКМ-скаффолда – листовой, порошковый, гелевый. Каждая форма имеет свои достоинства и недостатки.
SIS-скаффолд. Листовая форма
SIS-скаффолд. Уникальный состав
Содержит в составе коллаген I и III типа, эластин, гликозаминогликаны (гепарин, хондроитинсульфат А) и протеогликаны (декорин, гепарин-сульфат), обеспечивающие активную адгезию, пролиферацию, миграцию и связывание клеток, регуляцию фибриллярной структуры коллагена и активный ангиогенез.
SIS-скаффолд. Поведение
За счет наличия остаточного декорина не образует рубцов и спаек, после имплантации «заселяется клетками» реципиента, очень быстро васкуляризируется и трансформируется в окружающую ткань. Является благоприятной матрицей для заселения и роста клеток. В технологии изготовления не используется синтетическая или химическая поперечная межмолекулярная сшивка.
SIS-скаффолд. Физико-механические свойства
Интересная особенность этого материала также заключается и в его прочностных характеристиках. Проведенное сравнительное исследование физико-механических свойств ВКМ-конструкта и широко используемого ксеноперикарда показывают, что параметры, несмотря на толщину, не только не уступают, но по некоторым критериям и превосходят широко используемый ксеноперикард.
SIS-скаффолд и стволовые клетки
ВКМ-материал обладает прекрасной биосовместимостью и служит благоприятной подложкой для роста стволовых клеток