Введение
1. Литературный обзор 13
1.1. Метод тканевой инженерии на примере восстановления костной ткани 13
1.1.1. Требования к скаффолдам и материалам, используемым в инженерии костной ткани 14
1.1.2. Полимерные скаффолды 15
1.1.2.1. Биодеградируемые полимеры 15
1.1.2.2. Методы получения скаффолдов на основе биодеградируемых полимеров 17
1.1.2.3. Гидрогели 18
1.1.3. Неорганические скаффолды 19
1.1.4. Композитные полимерно-неорганические скаффолды 20
1.1.5. Получение биофункциональных гибридных скаффолдов 21
1.2. Гидрофильные полимеры для биомедицинского применения 23
1.2.1. Основные требования к полимерам-носителям 24
1.2.2. Синтез полимеров носителей 25
1.2.3. Введение реакционных групп в полимеры-носители 27
1.2.4. Поливинилсахариды 30
1.2.4.1. Синтез винилсахаридов 31
1.2.4.2. Синтез поливинилсахаридов 32
1.2.4.3. Биологические свойства поливинилсахаридов 35
1.3. Адсорбция полимеров из растворов на твердых поверхностях 36
1.3.1. Влияние молекулярной массы полимера на его адсорбцию 38
1.3.2. Влияние растворителя на адсорбцию полимеров 39
1.3.3. Влияние электростатических взаимодействий на адсорбцию полимеров 40
1.3.4. Десорбция полимеров 41
1.4. Функционализация гидрофильных полимеров биолигандами 42
1.4.1. Регулирование взаимодействия поверхность - клетка и клеточного роста 42
1.4.2. Реакции, используемые для модификации полимеров БАВ 47
1.4.3. Особенности связывания белков с гидрофильными полимерами 49
1.5. Культуры клеток и регенерация ткани 52
1.5.1. Источники и типы клеток 52
1.5.2. Культуры клеток в тканевой инженерии 53
1.5.3. Стадии роста новой костной ткани 53
2. Экспериментальная часть 55
2.1. Материалы 55
2.2. Оборудование 56
2.3. Методы 59
2.3.1. Синтез полимеров и их альдегидсодержащих производных 59
2.3.2. Определение состава и физико-химических параметров полученных полимеров 62
2.3.3. Методы исследования адсорбции полученных полимеров на неорганических матрицах 66
2.3.4. Методы синтеза конъюгатов полученных полимеров с биолигандами 68
2.3.5. Методы качественного и количественного детектирования образования конъюгатов и определения их гидродинамических параметров 71
2.3.6. Методы исследования адсорбции и десорбции конъюгатов (минеральная матрица Sponceram) 75
2.3.7. Получение модели клетки и изучение ее взаимодействия с GRGDSP-пептидом методом аффинной хроматографии 76
2.3.8. Эксперименты с клеточными культурами 79
2.3.9. Оценка погрешностей измерений 81
3. Результаты и обсуждение 84
3.1. Синтез полимеров-носителей с контролируемым содержанием альдегидных групп 84
3.1.1. Синтез пМАГ и получение реакционно-способных альдегидных групп методом полимераналогичных превращений (периодатное окисление) 86
3.1.2. Изучение возможности введения альдегидных групп на стадии сополимеризации. Синтез сополимеров п(МАГ-со-ВП) и п(МАГ-со-ВП-со-ДААк) и получение их альдегидсодержащих производных 89
3.2. Биофункционализация полученных полимеров 95
3.2.1. Конъюгаты полимеров с биолигандами различной функциональности 97
3.2.2. Создание полифункционального полимерного вектора 108
3.3. Гидродинамические характеристики полученных полимеров и конъюгатов 113
3.3.1. Изучение гидродинамических параметров методом вискозиметрии 112
3.3.2. Исследование полимеров и их конъюгатовметодом светорассеяния 118
3.4. Адсорбция полученных полимеров и конъюгатов 121
3.4.1. Сравнительное изучение адсорбции синтезированных полимеров на различных минеральных матрицах 122
3.4.2. Адсорбция и десорбция синтезированных полимеров на монолитной керамике.. 125
3.4.3. Адсорбция и десорбция синтезированных биоконъюгатов 128
3.4.4. Изучение адсорбции полимеров и конъюгатов на Sponceram методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии 131
3.5. Апробация полимерно-неорганических скаффолдов для инженерии костной ткани 133
3.5.1. Активность GRGDSP пептида как интегринсвязывающего лиганда 133
3.5.2. Эксперименты в культуре клеток 138
Выводы 150
Список литературы 152
Приложение 165
