nogrЭкспериментальная и клиническая гастроэнтерологияExperimental and Clinical Gastroenterology1682-8658«Global Media Technologies»10.31146/1682-8658-ecg-242-10-92-97nogr-3251Research ArticleХИРУРГИЧЕСКАЯ ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯSURGICAL GASTROENTEROLOGYОценка цитотоксичности и кислотности новых полимерных мембран для укрепления кишечных анастомозовEvaluation of cytotoxicity and acidity of developed polymer membranes for intestinal anastomoseshttps://orcid.org/0000-0001-6121-7412ЛипатовВ. А.LipatovV. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4460-1353СевериновД. А.SeverinovD. A.dmitriy.severinov.93@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1009-3004КудрявцеваТ. Н.KudryavtsevaT. N.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8491-3082ДодоноваС. А.DodonovaS. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3181-7828КрюковА. А.KryukovA. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0009-0004-1959-2306ПадалкинаО. В.PadalkinaO. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7357-6612СевериноваЕ. Е.SeverinovaE. E.noemail@neicon.ruФедеральное государственное бюджетное образовательной учреждение высшего образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияKursk State Medical UniversityRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Курский государственный университет»РоссияKursk State UniversityRussian Federation2025270120260109297Copyright © Липатов В.А., Северинов Д.А., Кудрявцева Т.Н., Додонова С.А., Крюков А.А., Падалкина О.В., Северинова Е.Е., 20262026Липатов В.А., Северинов Д.А., Кудрявцева Т.Н., Додонова С.А., Крюков А.А., Падалкина О.В., Северинова Е.Е.Lipatov V.A., Severinov D.A., Kudryavtseva T.N., Dodonova S.A., Kryukov A.A., Padalkina O.V., Severinova E.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nogr.org/jour/article/view/3251

Цель исследования. В эксперименте in vitro оценить цитотоксичность и водородный показатель (кислотность) водной вытяжки разработанных коллективом авторами новых образцов полимерных хирургических мембран, предназначенных для профилактики несостоятельности кишечных анастомозов. Материалы и методы. Материалами настоящего исследования стали новые образцы многокомпонентных полимерных мембран, разработанных на базе ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России (5 групп, отличающихся добавлением различных антибактериальных средств, контрастного вещества) и мембрана имплантируемая биополимерная ЭластоПОБ (АО «БИОМИР сервис», Россия). Проводили оценку водородного показателя (кислотности) водной вытяжки (рН) мембран в шести группах исследования. А также оценивали влияние мембран на пролиферативную активность фибробластов с помощью МТТ-теста. Полученные в ходе исследования данные подвергались статистической обработке с применением методик описательной и вариационной статистики (Ме [25;75]). Достоверность отличия значений рН определяли с помощью критерия Крускалла-Уолиса в (p≤0,05), в случае МТТ-теста использовали дисперсионный анализ. Результаты. При сравнительной оценке изменения уровня рН водной вытяжки выявлены статистически значимые отличия в экспериментальных группах № 3, 4, 5 (значения которых не превышают 8) со значениями группы № 6 (более 9) (р ≤ 0,05). При проведении МТТ-теста выявлены статистически значимые отличия между контрольной группой (дистиллированная вода) и группами № 1 - без внесения антибактериальных средств и контрастного вещества (p = 0,000032) и № 2 (p = 0,000029) - с добавлением Левофлоксацина. Образцы указанных групп влияют на пролиферативную активность фибробластов, угнетая её на 13,75% и 16,25% соответственно. Заключение. При проведении МТТ-теста образцы (групп № 3-5), содержащие Йогексол, Левофлоксацин+Йогексол и Метронидазол не влияют на пролиферативную активность фибробластов, что позволяет рекомендовать их для дальнейшего тестирования и последующего клинического применения. При этом рН образцов групп № 3-5 также имеют более низкие значения в сравнении с группами № 1-2, 6.

Research Objective: In vitro experiment, evaluate the cytotoxicity and acidity of the water extract of new samples of polymer surgical membranes developed by the authors, designed to prevent intestinal anastomosis failure. Materials and methods. The materials of this study were new samples of multicomponent polymer membranes developed on the basis of KSMU o (5 groups differing in the addition of various antibacterial contrast agents) and an implantable biopolymer ElastoPOB membrane (BIOMIR Service JSC, Russia). The acidity of the aqueous extract (pH) of the membranes was evaluated in six study groups. The effect of membranes on the proliferative activity of fibroblasts was also evaluated using an MTT test. The data obtained during the study were statistically processed using descriptive and variational statistics (Me [25; 75]). The significance of the difference in pH values was determined using the Kruskall-Walis test in (p ≤ 0.05), in the case of the MTT test, analysis of variance was used. Results. A comparative assessment of the change in the pH level of the water extract revealed statistically significant differences in experimental groups No. 3, 4, 5 with the values of group No. 6 (p ≤ 0.05). Statistically significant differences were found between the control group (distilled water) and groups No. 1 (p = 0.000032) and No. 2 (p = 0.000029). Samples of these groups affect the proliferative activity of fibroblasts, inhibiting it by 13.75% and 16.25%, respectively. At the same time, no statistically significant effects on the proliferative activity of fibroblasts were found when assessing the cytotactic effect of samples of groups No. 3-6. Conclusion. When conducting an MTT test, samples containing Yogexol, Levofloxacin and Metronidazole do not affect the proliferative activity of fibroblasts, which allows us to recommend for further comprehensive testing. At the same time, the pH of samples of groups No. 3-5 also have lower values compared to groups No. 1-2, 6.

хирургическая мембранабиодеградируемая мембранакишечный анастомозкислотностьцитотоксичностьsurgical membranebiodegradable membraneintestinal anastomosisacidityand cytotoxicityReferencesNazarchuk A.A., Vernygorodskyi S.V., Palii V.G., Nazarchuk G.G. Experimental reseach of effectiveness of antimicrobial surgical matherials containing decamethoxinum. Novosti Khirurgii. 2018;26(1):16-23. (In Russ.) doi: 10.18484/2305-0047.2018.1.16.@@ Назарчук А.А., Вернигородский С.В., Палий В.Г., Назарчук Г.Г. Экспериментальное исследование эффективности антимикробных хирургических материалов, содержащих декаметоксин. Новости хирургии. 2018;26(1):16-23. doi: 10.18484/2305-0047.2018.1.16.Nazarchuk A.A., Vernygorodskyi S.V., Palii V.G., Nazarchuk G.G. Experimental reseach of effectiveness of antimicrobial surgical matherials containing decamethoxinum. Novosti Khirurgii. 2018;26(1):16-23. (In Russ.) doi: 10.18484/2305-0047.2018.1.16.@@ Назарчук А.А., Вернигородский С.В., Палий В.Г., Назарчук Г.Г. Экспериментальное исследование эффективности антимикробных хирургических материалов, содержащих декаметоксин. Новости хирургии. 2018;26(1):16-23. doi: 10.18484/2305-0047.2018.1.16.Dydak K., Junka A., Nowacki G. et al. In vitro cytotoxicity, colonisation by fibroblasts and antimicrobial properties of surgical meshes Coated with Bacterial Cellulose.Int J Mol Sci. 2022;23(9):4835. doi: 10.3390/ijms23094835.Dydak K., Junka A., Nowacki G. et al. In vitro cytotoxicity, colonisation by fibroblasts and antimicrobial properties of surgical meshes Coated with Bacterial Cellulose.Int J Mol Sci. 2022;23(9):4835. doi: 10.3390/ijms23094835.Weber M.C., Clees Z., Buck A. et al. Role of the serosa in intestinal anastomotic healing: insights from in-depth histological analysis of human and murine anastomoses. BJS Open. 2024;8(5):108. doi: 10.1093/bjsopen/zrae108.Weber M.C., Clees Z., Buck A. et al. Role of the serosa in intestinal anastomotic healing: insights from in-depth histological analysis of human and murine anastomoses. BJS Open. 2024;8(5):108. doi: 10.1093/bjsopen/zrae108.Kunjalukkal Padmanabhan S., Lamanna L., Friuli M. et al. Carboxymethylcellulose-Based Hydrogel Obtained from Bacterial Cellulose. Molecules. 2023;28(2): 1-10. doi: 10.3390/molecules28020829.Kunjalukkal Padmanabhan S., Lamanna L., Friuli M. et al. Carboxymethylcellulose-Based Hydrogel Obtained from Bacterial Cellulose. Molecules. 2023;28(2): 1-10. doi: 10.3390/molecules28020829.Uppal A., Pigazzi A. New technologies to prevent anastomotic leak. Clin Colon Rectal Surg. 2021;34(6):379-384. doi: 10.1055/s-0041-1735268.Uppal A., Pigazzi A. New technologies to prevent anastomotic leak. Clin Colon Rectal Surg. 2021;34(6):379-384. doi: 10.1055/s-0041-1735268.Xu S., Wang C., Mao R. et al. Surface structure change properties: Auto-soft bionic fibrous membrane in reducing postoperative adhesion. Bioact Mater. 2021;12:16-29. doi: 10.1016/j.bioactmat.2021.10.040.Xu S., Wang C., Mao R. et al. Surface structure change properties: Auto-soft bionic fibrous membrane in reducing postoperative adhesion. Bioact Mater. 2021;12:16-29. doi: 10.1016/j.bioactmat.2021.10.040.Shpak V.V., Pozdnyakov A.A., Cherdantsev D.V. et al. Laboratory monitoring for early diagnostics of anastomotic leak after colon resection. Modern problems of science and education. 2018;3:47-55. (In Russ.) doi: 10.17513/spno.27644.@@ Шпак В.В., Поздняков А.А., Черданцев Д.В. и др. Особенности лабораторного мониторинга для ранней диагностики несостоятельности толстокишечного анастомоза. Современные проблемы науки и образования. 2018; 3: 47-55. doi: 10.17513/spno.27644.Shpak V.V., Pozdnyakov A.A., Cherdantsev D.V. et al. Laboratory monitoring for early diagnostics of anastomotic leak after colon resection. Modern problems of science and education. 2018;3:47-55. (In Russ.) doi: 10.17513/spno.27644.@@ Шпак В.В., Поздняков А.А., Черданцев Д.В. и др. Особенности лабораторного мониторинга для ранней диагностики несостоятельности толстокишечного анастомоза. Современные проблемы науки и образования. 2018; 3: 47-55. doi: 10.17513/spno.27644.Markov P.A., Eremin P.S., Gilmutdinova I.R. et al. Effect of composite collagen containing hydrogel on the func-tional activity of fibroblasts after acid-induced in vitro injury. Acta biomedica scientifica. 2024; 9(2):243-252. (In Russ.) doi:10.29413/ABS.2024-9.2.24.@@ Марков П.А., Еремин П.С., Гильмутдинова И.Р. и др. Влияние композитного коллагенсодержащего гидрогеля на функциональную активность фибробластов после кислотноиндуцированного повреждения in vitro. Acta Biomedica Scientifica. 2024;9(2):243-252. doi: 10.29413/ABS.2024-9.2.24.Markov P.A., Eremin P.S., Gilmutdinova I.R. et al. Effect of composite collagen containing hydrogel on the func-tional activity of fibroblasts after acid-induced in vitro injury. Acta biomedica scientifica. 2024; 9(2):243-252. (In Russ.) doi:10.29413/ABS.2024-9.2.24.@@ Марков П.А., Еремин П.С., Гильмутдинова И.Р. и др. Влияние композитного коллагенсодержащего гидрогеля на функциональную активность фибробластов после кислотноиндуцированного повреждения in vitro. Acta Biomedica Scientifica. 2024;9(2):243-252. doi: 10.29413/ABS.2024-9.2.24.Andreev A.A., Glukhov A.A., Ostroushko A.P. et al. Influence of acidity on the dynamics of repair processes in soft tissues. Vestnik of experimental and clinical surgery. 2017; 10(1): 64-71. (In Russ.) doi: 10.18499/2070-478X- 2017-10-1-64-71.@@ Андреев А.А., Глухов А.А., Остроушко А.П. и др. Влияние кислотности на динамику репаративных процессов в мягких тканях. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2017; 10(1): 64-71. doi: 10.18499/2070-478X- 2017-10-1-64-71.Andreev A.A., Glukhov A.A., Ostroushko A.P. et al. Influence of acidity on the dynamics of repair processes in soft tissues. Vestnik of experimental and clinical surgery. 2017; 10(1): 64-71. (In Russ.) doi: 10.18499/2070-478X- 2017-10-1-64-71.@@ Андреев А.А., Глухов А.А., Остроушко А.П. и др. Влияние кислотности на динамику репаративных процессов в мягких тканях. Вестник экспериментальной и клинической хирургии. 2017; 10(1): 64-71. doi: 10.18499/2070-478X- 2017-10-1-64-71.Kalinin R.E., Suchkov I.A., Mzhavanadze N.D. et al.Comparison of cytotoxicity of vascular prostheses in vitro. I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2020;28(2):183-92. (In Russ.) doi: 10.23888/PAVLOVJ2020282183-192.@@ Калинин Р.Е., Сучков И.А., Мжаванадзе Н.Д. и др. Сравнение цитотоксичности синтетических сосудистых протезов in vitro. Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2020; 28(2): 183-192. doi: 10.23888/PAVLOVJ2020282183-192.Kalinin R.E., Suchkov I.A., Mzhavanadze N.D. et al.Comparison of cytotoxicity of vascular prostheses in vitro. I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2020;28(2):183-92. (In Russ.) doi: 10.23888/PAVLOVJ2020282183-192.@@ Калинин Р.Е., Сучков И.А., Мжаванадзе Н.Д. и др. Сравнение цитотоксичности синтетических сосудистых протезов in vitro. Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2020; 28(2): 183-192. doi: 10.23888/PAVLOVJ2020282183-192.Dolgalev A. A., Boyko E.M., Bobryshev D.V. et al. Evaluation of cytotoxicity of collagen-containing gels on experimental samples of biomaterials. Medical News of North Caucasus. 2022;17(1):74-76. (In Russ.) doi: 10.14300/mnnc.2025.20012.@@ Долгалев А.А., Диденко Н.Н., Коваль Н.Н. и др. Исследование цитотоксичности и биосовместимости покрытий для имплантационной хирургии на основе титана на клеточных культурах in vitro. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2025;20(1):49-51. doi: 10.14300/mnnc.2025.20012.Dolgalev A. A., Boyko E.M., Bobryshev D.V. et al. Evaluation of cytotoxicity of collagen-containing gels on experimental samples of biomaterials. Medical News of North Caucasus. 2022;17(1):74-76. (In Russ.) doi: 10.14300/mnnc.2025.20012.@@ Долгалев А.А., Диденко Н.Н., Коваль Н.Н. и др. Исследование цитотоксичности и биосовместимости покрытий для имплантационной хирургии на основе титана на клеточных культурах in vitro. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2025;20(1):49-51. doi: 10.14300/mnnc.2025.20012.Lednev I., Salomatina E., Ilyina S. et al. Development of Biodegradable Polymer Blends Based on Chitosan and Polylactide and Study of Their Properties. Materials (Basel). 2021;14(17):4900. doi: 10.3390/ma14174900.Lednev I., Salomatina E., Ilyina S. et al. Development of Biodegradable Polymer Blends Based on Chitosan and Polylactide and Study of Their Properties. Materials (Basel). 2021;14(17):4900. doi: 10.3390/ma14174900.Vatanpour V., Pasaoglu M.E., Barzegar H. et al. Cellulose acetate in fabrication of polymeric membranes: A review. Chemosphere. 2022;295:133914. doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.133914Vatanpour V., Pasaoglu M.E., Barzegar H. et al. Cellulose acetate in fabrication of polymeric membranes: A review. Chemosphere. 2022;295:133914. doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.133914Radu E.R., Voicu S.I., Thakur V.K. Polymeric membranes for biomedical applications. Polymers. 2023;15:619. doi: 10.3390/polym15030619Radu E.R., Voicu S.I., Thakur V.K. Polymeric membranes for biomedical applications. Polymers. 2023;15:619. doi: 10.3390/polym15030619Legonkova O.A., Ogannisyan A.S., Vinokurova T.I. General and specific features of biodegradation of medical implants based on synthetic polymers. High-tech medicine. 2020; 7(4):17-25. (In Russ.)@@ Легонькова О.А., Оганнисян А.С., Винокурова Т.И. Общие и специфические особенности биодеструкции медицинских имплантатов на основе синтетических полимеров. Высокотехнологическая медицина. 2020; 7(4):17-25.Legonkova O.A., Ogannisyan A.S., Vinokurova T.I. General and specific features of biodegradation of medical implants based on synthetic polymers. High-tech medicine. 2020; 7(4):17-25. (In Russ.)@@ Легонькова О.А., Оганнисян А.С., Винокурова Т.И. Общие и специфические особенности биодеструкции медицинских имплантатов на основе синтетических полимеров. Высокотехнологическая медицина. 2020; 7(4):17-25.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.