3D-печатные каркасы для реконструкции уха с использованием биочернил на основе децеллюляризованного человеческого хряща и поликапролактона

Введение

Реконструкция ушной раковины представляет значительные трудности из-за особенностей ушного хряща, который обладает низкой васкуляризацией и ограниченной способностью к регенерации. Традиционные методы, такие как использование аутохтонного реберного хряща или синтетических полимеров, часто сопровождаются осложнениями в области донорского участка и недостаточной биосовместимостью.

Цель исследования

В данной работе предложен новый подход к созданию 3D-печатных каркасов для реконструкции ушного хряща с использованием биочернил на основе децеллюляризованного человеческого хряща в сочетании с поликапролактоном (PCL). Основная цель — улучшение регенерации тканей и механической стабильности имплантатов.

Методы

Децеллюляризация хряща позволила удалить клеточные компоненты, сохранив при этом гликозаминогликаны и общий коллаген, что соответствует показателям нативного хряща. Биочернила были созданы путем включения частиц децеллюляризованного хряща в гели на основе гиалуроновой кислоты и карбоксиметилцеллюлозы, что обеспечило оптимальные реологические свойства для 3D-печати.

Исследование включало:

• In vitro тесты на цитотоксичность, миграцию и хондрогенную дифференцировку стволовых клеток жировой ткани человека.
• Имплантацию 3D-печатных каркасов у кроликов с последующей оценкой в течение года.

Результаты

Результаты показали, что каркасы сохраняли структурную целостность в течение года и способствовали значительной неоваскуляризации и хондрогенезу. Гистологический анализ выявил увеличение образования кровеносных сосудов в каркасах с более высоким содержанием децеллюляризованного хряща, причем различия наблюдались в зависимости от пористости материала.

Выводы

3D-печатные каркасы на основе децеллюляризованного человеческого хряща и PCL представляют собой перспективный метод для реконструкции ушной раковины. Этот подход может улучшить результаты лечения пациентов с микротией, обеспечивая лучшую биосовместимость и регенерацию тканей.

Термины и сокращения

• PCL (Polycaprolactone) — биоразлагаемый полимер, используемый в тканевой инженерии.
• Децеллюляризация — процесс удаления клеточных компонентов из ткани с сохранением внеклеточного матрикса.
• Микротия — врожденная аномалия развития ушной раковины.
• Неоваскуляризация — процесс образования новых кровеносных сосудов.
• Хондрогенез — процесс формирования хрящевой ткани.