Введение
ГЛАВА 1. Современные методы микроскопии для изучения свойств биополимерных материалов, используемых в реконструктивной и регенеративной медицине (обзор литературы) 10
1.1 Микроскопические методы исследования биоматериалов 10
1.1.1 Сканирующая электронная микроскопия 10
1.1.2 Трансмиссионная электронная микроскопия 11
1.1.3 Конфокальная микроскопия 13
1.1.4 Сканирующая зондовая микроскопия 15
1.1.5 Сканирующая зондовая нанотомография 17
1.16 Сравнительный анализ сканирующей зондовой микроскопии с
существующими методами исследования структуры биоматериалов 18
1.1.7 Особенности проведения сканирующей зондовой микроскопии для гидратированных сред 20
1.2. Биополимерные конструкции для тканевой и регенеративной медицины 22
1.2.1 Биосовместимые полимеры для изготовления биоконструкций 22
1.2.1.1 Синтетические полимеры 23
1.2.1.2 Полимеры природного происхождения 27
1.2.2 Виды биоконструкций 36
1.3 Технологии изготовления ЗБ-матриксов 45
1.4 Тканеспецифические матриксы 47
ГЛАВА 2. Материалы и методы 50
2.1 Материалы 50
2.2 Экспериментальные животные 54
2.3 Методы изготовления матриксов для исследования 53
2.3.1 Изготовление трехмерных полимерных матриксов из рекомбинантного спидроина методом выщелачивания
2.3.2 Изготовление трехмерных матриксов из фиброина шелка методом выщелачивания 55
2.3.3 Изготовление микрочастиц децеллюляризованного матрикса из печени крысы 56
2.3.4 Изготовление альгинатных сферических микроносителей 58
2.4 Оценка адгезии клеток гепатомы человека Hep G2 на поверхность микроносителей 59
2.5 Подготовка образцов альгинатных микроносителей для криоСЗНТ 61
2.6 Методы микроскопического исследования структуры матриксов 61
2.7 Метод лазерной сканирующей конфокальной микроскопии для оценки адгезии и пролиферации фибробластов ЗТЗ на изготовленных матриксах в экспериментах in vitro 63
2.8 Экспериментальная модель травматического повреждения бедренной кости 63
2.9 Проведение статистического анализа полученных результатов 66
ГЛАВА 3. Полученные результаты и их обсуждение 67
3.1 Разработка технологии сканирующей зондовой крионанотомографии 67
3.1.1 Создание аппаратного комплекса для проведения криоСЗНТ 67
3.1.2 Последовательные этапы работы аппаратного комплекса при выполнении криоСЗНТ 78
3.2 Сравнительный анализ трехмерной наноструктуры пористых биодеградируемых матриксов из рекомбинантного спидроина и фиброина шелка при комнатной температуре 85
3.2.1 Результаты исследования микро- и наноструктуры матриксов с помощью сканирующей электронной микроскопии и сканирующей зондовой нанотомографии 85
3.2.2 Изучение адгезии и пролиферации фибробластов ЗТЗ на каркасных матриксах из рекомбинантного спидроина и фиброина шелка в экспериментах in vitro 90
3.2.3 Результаты имплантации каркасных матриксов в костную ткань крыс в экспериментах in vivo с моделированием повреждения бедренной кости 91
3.3. Разработка тканеспецифического мелкодисперсного альгинатного матрикса и исследование его микро- и наноструктуры с помощью
сканирующей зондовой крионанотомографии 99
Заключение 117
Выводы 120
Список сокращений 121
Благодарности 123
Список литературы
