Разработка кардиохирургического материала пролонгированного срока службы на основе устойчивого к кальцинозу и дегенерации химически-стабилизированного перикарда

До сих пор в современной реконструктивной кардиохирургии остро стоит проблема недолговечности биоматериалов, используемых для изготовления широкого ряда имплантатов и биопротезов: биопротезы клапанов сердца, сосудистые и венозные патчи и кондуиты, заплаты для дефектов предсердия и межпредсердной перегородки и др. Краткий срок службы этих биоматериалов связан в первую очередь с развитием их структурной дегенерации и асептического кальциноза, вследствие которых требуется хирургическая замена протеза с высокими рисками для пациентов. Скорость развития вышеуказанных патологий повышается с уменьшением возраста пациентов. Несовершенства имеющихся сердечно-сосудистых биопротезов особенно сказывается на страдающих от ССЗ молодых пациентах, для которых установка биопротеза является единственным способом избежать множества послеоперационных ограничений, распространяющихся на трудовую деятельность, активный отдых и путешествия, беременность и другие аспекты жизни.
Команда проекта разработала новую технологию изготовления кардиохирургических биоматериалов (КБ), которая способна значительно повысить их устойчивость к дегенерации и кальцинозу и повысить срок службы кардиохирургических биопротезов. Изготовленный с помощью предлагаемой технологии биоматериал успешно прошел внутри-лабораторные испытания как в in vitro, так и в in vivo моделях по стандартам ISO 10993, и показал превосходящую эффективность и надежность в сравнении с аналоговыми материалами (в том числе в сравнении с коммерческим «золотым стандартом» Edwards Lifesciences, США). При этом, в основу разработанной технологии легли наиболее известные и часто используемые агенты предимплантационной обработки КБ, а в качестве основного сырья был использован бычий перикард, давно доказавшего свою стойкость в условиях высоких гидродинамических нагрузок системного кровотока. Инновационный подход к изготовлению КБ в предлагаемой технологии обусловлен созданием таких условий предимплантационной обработки материала, которые обеспечивают максимальное сохранение интактности его белкового матрикса, даже в процессе фиксации материала глутаровым альдегидом (ГА). Как было обнаружено командой исследователей лаборатории ИТЭБ РАН, высокая степень сохранности матрикса КБ значительно влияет на интенсивность развития воспалительных ответных реакций организма реципиента, снижает протеолитическую деградацию материала и подавляет его патологическую минерализацию и даже снижает его контактное цитотоксическое воздействие на организм, обусловленное ГА. Таким образом, разработанная технология позволяет получить новый высокоэффективный КБ, который может быть использован для изготовления любого типа сердечно-сосудистого имплантата или биопротеза, обладающего пролонгированным сроком службы.