Оценка цитотоксичности и кислотности новых полимерных мембран для укрепления кишечных анастомозов

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.

хирургическая мембрана, биодеградируемая мембрана, кишечный анастомоз, кислотность, цитотоксичность

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.2022.133914

14. Radu E.R., Voicu S.I., Thakur V.K. Polymeric membranes for biomedical applications. Polymers. 2023;15:619. doi: 10.3390/polym15030619

15. 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.