Preview

Сеченовский вестник

Расширенный поиск

Биорезорбируемые коллагеновые материалы в хирургии: 50 лет успеха

https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.1.59-70

Полный текст:

Аннотация

Коллагеновые материалы широко применяются в медицине благодаря оптимальным манипуляционным характеристикам, биосовместимости, управляемой биодеградации, способности образовывать комплексы с лекарственными препаратами и стимулировать регенерацию. Отечественные ученые из Сеченовского Университета создали, изучили в эксперименте и внедрили в медицину разнообразные материалы из белка соединительной ткани — коллагена. Одновременно новые коллагеновые материалы внедрялись в клиническую практику за рубежом. В настоящем обзоре отечественной и мировой литературы мы описали, как развивались научно-прикладные исследования коллагеновых материалов, и постарались представить срез актуального состояния и тенденций применения коллагена в самых разных медицинских целях — от кровоостанавливающих губок до тканеинженерных конструкций. Разнообразие доступных медицинских продуктов на основе коллагена и появление новых коллагеновых изделий свидетельствуют о живом интересе к этому биоматериалу со стороны медицинского сообщества, а следовательно, и перспективности дальнейших исследований.

Для цитирования:


Файзуллин А.Л., Шехтер А.Б., Истранов Л.П., Истранова Е.В., Руденко Т.Г., Гуллер А.Е., Абоянц Р.К., Тимашев П.С., Бутнару Д.В. Биорезорбируемые коллагеновые материалы в хирургии: 50 лет успеха. Сеченовский вестник. 2020;11(1):59-70. https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.1.59-70

For citation:


Fayzullin A.L., Shekhter A.B., Istranov L.P., Istranova E.V., Rudenko T.G., Guller A.E., Aboyants R.K., Timashev P.S., Butnaru D.V. Bioresorbable collagen materials in surgery: 50 years of success. Sechenov Medical Journal. 2020;11(1):59-70. (In Russ.) https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.1.59-70

Среди всего арсенала хирургических медицин­ских средств отдельно выделяют быстро растущую область чрезвычайно многообещающих материалов для реконструктивных операций. Созданием таких материалов активно занимаются биотехнологи и спе­циалисты в области регенеративной медицины. Реге­неративная медицина направлена на расширение воз­можностей врачей в стимуляции внутренних регене­ративных процессов и обеспечении искусственными материалами для восстановления утраченных тканей и органов. Важным инструментом регенеративной медицины является тканевая инженерия, которая предполагает разработку конструкций из специаль­ных материалов (матриксов, скаффолдов) и куль­тивирование на них стволовых или тканеспецифи­ческих клеток. В качестве матриксов используют различные природные и синтетические материалы, децеллюляризованные ткани и органы. К матриксам можно отнести и бесклеточные материалы, использу­емые в пластической и реконструктивной хирургии. Матриксы могут осуществлять локальную доставку веществ, индуцирующих регенерацию или предот­вращающих иммунный ответ и фиброз.

Первостепенное значение имеет состав матрик­са в имплантируемых конструкциях. Из различных биополимеров животного происхождения (фибрин, фиброин, гиалуроновая кислота, спидроин и др.) наибольшее практическое применение в медици­не нашел коллаген — основной структурный белок соединительной ткани, выполняющий важные био­логические функции в организме. Повышенный интерес к коллагеновым материалам обусловлен тем, что он биосовместим с тканями организма ре­ципиента, способен к биодеградации (резорбции), не обладает токсичностью, канцерогенными или иммуногенными свойствами, а также сочетает в себе многие характеристики синтетических полимеров (прочность, эластичность, способность формировать различные структуры и др.), пригоден для адгезии и культивирования клеток in vitro [1][2].

В отечественной медицине проблема изучения коллагена как нового пластического материала начала разрабатываться с 1963 года сотрудниками 1-го Мо­сковского медицинского института им. И.М. Сеченова (сегодня — Сеченовский Университет) и Института легкой промышленности. Был выполнен комплекс теоретических, экспериментальных и клинических исследований с применением физико-химических, биохимических, гистохимических и электронно-ми­кроскопических, иммунологических, микробиологи­ческих, экспериментально-хирургических и других методов по исследованию коллагена типа I, получен­ного из дермы крупного рогатого скота [1][3][4][5][6][7]. Ре­зультаты ранних работ по клиническому применению коллагена и коллагеновых материалов были отражены в монографиях сотрудников 1-го Московского меди­цинского института им. И.М. Сеченова [1][5][8][9].

В результате этих исследований коллективу со­трудников удалось разработать способ полного из­влечения зрелого коллагена из дермы животных. Было установлено, что предложенная технология принудительного растворения коллагена дермы по­зволяет получать растворы коллагена с сохраненной природной молекулярной структурой тройной спи­рали. Для этого раствора были разработаны методы стандартизации и утверждена Минздравом фарма­цевтическая субстанция для использования в ка­честве основы для производства различных лекар­ственных форм [10].

На основе созданной субстанции коллагена была разработана технология получения целого ряда ле­карственных препаратов и изделий медицинского назначения: пленки, губки, порошки, гели, волок­нистые и мягкие лекарственные формы, комбини­рованные коллаген-синтетические и другие мате­риалы. Для создания искусственных полых органов были найдены оригинальные способы сохранения микроструктуры биологических тканей человека и животных, в том числе методики децеллюляризации [11]. Путем иммобилизации на коллагене раз­личных лекарственных средств (антикоагулянтов, гликозаминогликанов, антисептиков, антибиотиков, ферментов, антиоксидантов, стимуляторов регенера­ции и остеогенеза и др.) были созданы комплексные препараты со специфическими свойствами [12][13]. Были обнаружены и изучены механизмы стимулиру­ющего воздействия экзогенного коллагена на регене­рацию собственной соединительной ткани реципи­ента, основанные на обратной связи между распадом и синтезом коллагена [14].

Как итог многолетней серии выполненных ис­следований был разработан широкий ассортимент лекарственных форм на основе коллагена, предна­значенных для применения в качестве биодеградируемых раневых покрытий и местных гемостатических средств. Новизна и приоритетный характер разрабатываемого направления были подтверждены 3 зарубежными патентами, 34 авторскими свидетель­ствами СССР и 27 патентами РФ. Достигнутые ре­зультаты были обобщены в многочисленных статьях и монографиях [1][5][8][9].

За пятьдесят лет научно-практических исследо­ваний было разработано и использовано в клинике множество коллагеновых препаратов, материалов и изделий медицинского назначения: раневые по­крытия для лечения ран [15][16][17][18], трофических язв, ожогов [19], пролежней [20]; средства для местного гемостатического применения и закрытия ран вну­тренних органов [21], остеопластические и хондропластические материалы, ускоряющие регенерацию костной и хрящевой ткани, в том числе при остео­миелите [22][23]; пластические материалы для лече­ния пародонтоза и гингивита в стоматологии [23][24]; коллагеновые пленки для пластики барабанной пере­понки в отохирургии [25]; пластические материалы для кишечных анастомозов [26]; антикоагулянтные и антибактериальные коллагенсодержащие сосуди­стые протезы [1][5][9][27]; материалы для временной окклюзии бронхов при стафилококковой деструкции легких [5]; хирургического лечения миопии и глауко­мы [5]; биопластыри для обработки и лечения быто­вых микротравм и другие коллагеновые материалы. Широкий спектр практического применения колла­гена позволил сформулировать понятие «коллагено- пластика», новое направление в хирургии (см. рис.).

 

РИС. Медицинское применение коллагеновых материалов.

FIG. Medical applications of collagen materials.

 

До настоящего времени использование колла­геновых материалов для лечения осложненных ран остается основным медицинским применением кол­лагена. В эксперименте и в многочисленных клини­ческих исследованиях было показано, что коллаге­новые повязки защищают рану, препятствуют отеку и потере жидкости, в то же время стимулируют ан­гиогенез, миграцию и пролиферацию фибробластов, созревание грануляционной ткани, биосинтез соб­ственного коллагена и эпителизацию раневой по­верхности [4][5][15][17][28][29][30]. Включение в состав коллагеновых повязок антисептиков и антибиотиков сделало их применение исключительно эффектив­ным при лечении гнойных ран, ожогов, трофических язв и пролежней [10][12][16][19][20].

В последние годы коллектив ученых из Инсти­тута регенеративной медицины Сеченовского Уни­верситета активно занимается разработкой, экспери­ментальным изучением и клинической апробацией тканеинженерных конструкций, состоящих из колла­генового или тканевого коллагенсодержащего скаффолда и культивированных клеток.

С помощью различных высокотехнологичных ме­тодик были получены скаффолды:

  • пористые материалы заданной плотности, ре­конструированные из раствора коллагена путем лио- филизации [31][32];
  • механически прочные гибридные компози­ты, состоящие из синтетического полимера и кол­лагена [33][34];
  • децеллюляризованные ферментными, химиче­скими или физическими способами коллагенсодер­жащие ксеногенные ткани (дерма кожи, перикард, подслизистая основа тонкой кишки, бедренная арте­рия и нижняя полая вена, твердая мозговая оболочка, стенки мочевого пузыря и уретры) [2].

Было проведено сравнительное исследование ме­ханических свойств, микро- и ультраструктуры этих скаффолдов, возможностей культивирования на них эпителиальных и стволовых стромальных клеток [35][36], а также изучение биосовместимости и био­деградации скаффолдов при имплантации in vivo, тканевой реакции на имплантацию и регенерации тканеспецифических клеточных структур в участке имплантации. Результаты продолжающихся клини­ческих испытаний продемонстрировали высокую эф­фективность применения коллагеновых скаффолдов в тканеинженерных конструкциях для пластической хирургии уретры [11][37]. Большой интерес вызыва­ют также исследования, связанные с выращиванием искусственных органов в биореакторе, в которых децеллюляризированный коллагеновый каркас запол­няется тканеспецифическими клетками [38].

В зарубежной литературе сообщения об исследо­ваниях о применении коллагена в медицине появи­лись в конце 50-х годов прошлого столетия после открытия методов солюбилизации коллагена дер­мы шкуры быков. В 1959 году впервые для лечения ран были применены пленки, реконструированные из раствора коллагена [39]. Впоследствии ряд ис­следователей в эксперименте и клинике показали эффективность использования пленочных материа­лов из коллагена бычьей кожи при лечении ран кожи и внутренних органов [40][41][42][43][44].

Первыми альтернативными медицинскими про­дуктами из коллагена стали материалы из человече­ской кожи. С конца 90-х годов проводились клиниче­ские исследования по применению препаратов из соб­ственной кожи пациентов и трупной кожи для ре­конструкции лица. Результаты показали, что новые материалы не уступали препаратам из животного коллагена, но высокая цена и незначительные пре­имущества не дали этим продуктам остаться в арсе­нале хирургов [45]. Более современные имплантаты из свиного коллагена, модифицированные сшиваю­щими агентами, продемонстрировали выдающиеся механические характеристики, сравнимые с таковы­ми у синтетических сеток, при сохранении высокой биосовместимости. Эти материалы широко применя­ются в пластической хирургии сегодня [46].

Коллагеновые повязки применяются при инфи­цированных ранах, ожоговых, травматических, ин­фекционных, операционных повреждениях кожи, при хроническом раневом процессе. По мнению исследователей они легки в использовании по срав­нению с аутотрансплантацией кожных лоскутов, на­туральны, не иммуногенны, оказывают противовос­палительный, гемостатический и обезболивающий эффекты, являются барьерной средой для микроор­ганизмов. Противовоспалительный эффект обуслов­лен ингибированием факторов роста и матричных металлопротеиназ, поддерживающих протеолиз.

Для лечения отдельных патологий были разрабо­таны комбинированные повязки из коллагена и дру­гих полимерных материалов. Так, повязки из коллаге­на и окисленной регенерированной целлюлозы обе­спечивают физиологическую влажную микросреду на поверхности раны, так необходимую при лечении диабетической стопы [47]. Коллаген входит в состав комбинированных повязок на основе нейлона и си­ликона, нашедших свое применение при лечении по­верхностных ожогов кожи. Такие повязки показали выдающиеся преимущества перед другими матери­алами, снижая болевой синдром и укорачивая сроки госпитализации [48]. К современным коллагеновым материалам для пластики ран относят «аналоги жи­вой кожи» — коллагеновые повязки с фибробластами, выращенными в лаборатории [49]. Конкуренцию им составляют препараты криоконсервированной трупной человеческой кожи, в которых сохране­ны все клеточные элементы, включая фибробласты и кератиноциты. Такие повязки обеспечивают ско­рейшее заживление ран кожи, которое ассоциируют с высоким содержанием факторов роста и нативной архитектоникой экстрацеллюлярного матрикса им­плантатов. Тем не менее требуются дополнительные исследования для доказательства безопасности и эф­фективности их применения [50].

Гели на основе коллагена широко применяются в качестве наполнителей (филлеров). Инъекции рас­твора коллагена проводят во многие анатомические структуры организма. Введение филлера в стенку уретры создает необходимые условия для лечения синдрома недержания мочи. Введение коллагенового филлера является альтернативой открытой хирурги­ческой операции и имеет сопоставимую успешность, возвращая контроль над мочеиспусканием у 50-60% пациентов [51]. Такому же количеству пациентов по­могло введение наполнителей на основе коллагена в стенку заднепроходного канала при синдроме не­держания кала. Тем не менее примерно половине пациентов потребовались дополнительные инъекции для сохранения многолетнего положительного эф­фекта [52]. Для смыкания голосовой щели и улучше­ния качества голоса филлерные материалы вводятся в стенку голосовых складок с целью повышения их вязкоэластичности. Эта минимально инвазивная хи­рургическая техника вошла в практику более 30 лет назад и показана большинству пациентов с малой степенью недостаточности гортани [53].

Коллагеновые материалы применяются в рекон­структивных операциях, в первую очередь при вос­становлении передней брюшной стенки при хирур­гическом лечении вентральной грыжи. Главными преимуществами перед синтетическими сетками яв­ляются отсутствие иммунной реакции на имплантат и одноэтапность операции в связи с отсутствием не­обходимости удалять имплантированный материал. Применяемые коллагеновые имплантаты постоянно совершенствуются с целью улучшения механиче­ских и манипуляционных характеристик, по которым они уступают синтетическим аналогам. По данным клинических исследований, применение коллагено­вых материалов для реконструкции передней стенки живота ассоциировано со сравнительно высоким ри­ском осложнений с развитием рецидивов у 20-30% пациентов [54][55].

При реконструкции молочной железы все чаще начинают использовать препараты децеллюлизированного кожного матрикса. Они применяются после мастэктомии, при вторичных операциях после раз­вития деформаций, а также в косметических целях. Главным преимуществом коллагеновых материалов в сравнении с силиконовыми имплантатами явля­ется низкий риск осложнений, являющийся ключе­вым фактором при выборе имплантата после удале­ния злокачественных образований молочных желез. На настоящий момент коллагеновые материалы уступают силиконовым в получении желаемых эсте­тических результатов, но это изменяется по мере со­вершенствования резорбируемых имплантатов [56].

Гемостатические пластыри на коллагеновой осно­ве широко применяются в хирургической практике. Топический гемостаз обеспечивается добавлением на поверхности пластырей факторов свертывания — фибриногена и тромбина. А сам коллаген способен напрямую агрегировать тромбоциты. Хирургические пластыри много лет используются хирургами и до­казали свою эффективность. Они характеризуются быстро развивающимся гемостатическим действием и безопасностью [57].

Гентамицин-коллагеновые губки используют­ся в хирургии для местной доставки антибиотика. Они оказывают местное антибактериальное и кро­воостанавливающее действие [58]. Подавляющее большинство исследователей отмечают снижение риска послеоперационных осложнений при их применении. Гентамицин-коллагеновые импланта­ты оказались эффективны при операциях на серд­це [59], сосудах [60], желудочно-кишечном трак­те [61] и операциях на нижних конечностях [62]. При их применении сохраняется риск развития резистентности локальной микробиоты к гентамицину, а сам имплантат может механически мешать заживлению раны.

Нейрохирурги применили коллагеновый имплан­тат для реконструкции твердой мозговой оболочки у пациентов с дегенеративными, травматическими и опухолевыми изменениями спинного мозга. Поте­ря спинномозговой жидкости была устранена у 95% пациентов [63]. При восстановлении целостности поврежденных периферических нервов коллагено­вые трубки («кондуиты») имеют значительно мень­ше осложнений, чем любые другие виды имплан­татов. Функциональное восстановление нервов на­блюдается у более чем 80% пациентов [64]. Будущее применения этой технологии у пациентов с продол­жительными дефектами нервов (более 3 см) связы­вают с локальной доставкой факторов роста и шванновских клеток [65].

В травматологии, для восстановления дефектов костной ткани применяются комбинированные скаффолды, создающие условия для направленной реге­нерации. Коллаген создает основу жесткого пористо­го каркаса для роста костной ткани и является клю­чевым звеном биологической регуляции миграции, пролиферации и активности остеобластов и остео­кластов. Сейчас проходят клинические испытания коллагеновых скаффолдов с гидроксиапатитом, про­демонстрировавшие значительный стимулирующий прорегенеративный эффект, превышающий таковой у материалов из трикальцийфосфата, «золотого стан­дарта» при этих операциях [66].

В стоматологии при имплантациях зубных про­тезов и восстановлении костных дефектов исполь­зуются коллагеновые мембраны, обеспечивающие необходимые условия для костной регенерации. Эти мембраны различаются пористостью структуры, ис­точником и модификацией коллагена. Длительно абсорбирующиеся (3-6 месяцев) коллагеновые мем­браны ограничивают прорастание эпителия и мягких тканей в участок повреждения. Преимущество кол­лагеновых имплантатов перед синтетическими по­лимерами — их иммунологическая инертность [67].

Большинство используемых сегодня несинтети­ческих протезов клапанов сердца представляют со­бой децеллюляризированные клапаны сердец живот­ных. Многолетний опыт применения этих клапанов и относительно низкий риск смертельных осложне­ний, ассоциированных с клапанами у пожилых, по­зволяют рекомендовать их пациентам старше 50 лет [68]. Тем не менее, хотя эти скаффолды и обладают идеальными биомеханическими характеристиками, более биосовместимы, чем синтетические, являются слишком плотными. Васкуляризация проходит очень долго, а клетки практически не выживают внутри та­кого скаффолда. В настоящее время проходят докли­нические испытания комбинированные скаффолды из гепаринизированного коллагена, фибрина, эласти­на и гликозаминогликанов [69].

В последние годы коллаген и коллагенсодержа­щие децеллюляризированные материалы широко применяются в регенеративной медицине для соз­дания тканеинженерных скаффолдов. Тканеинже­нерные конструкции использованы для протезиро­вания уретры и мочевого пузыря [70], трахеи [71], желчного протока [72]. Современные искусственные ткани и органы разрабатывают на основе гибридных материалов, состоящих из натуральных и синтетиче­ских компонентов [33]. Коллаген в составе скаффол- дов придает им превосходную биосовместимость, в то время как синтетические полимерные матери­алы усиливают механические характеристики тка­неинженерных конструкций [31][34]. Биомимикрия химического состава и микроструктуры разрабаты­ваемых гибридных матриксов в сочетании с техноло­гией клеточных пластов открывают новые горизонты перед исследователями и врачами [35][36].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Пятьдесят пять лет назад ученые Сеченовского Университета (в то время 1-го Московского медицин­ского института им. И.М. Сеченова) начали уникаль­ные исследования по созданию, экспериментально­му изучению и внедрению в медицину (в основном в хирургию) нового класса медицинских препаратов на основе белка соединительной ткани — коллагена. Со временем области использования коллагеновых препаратов расширялись от лечения осложненных кожных ран к их применению в стоматологии, ото­ларингологии, офтальмологии, брюшной, легочной и сосудистой хирургии.

В последние годы во всем мире все чаще при­меняют коллагеновые материалы в исследованиях, что связано с бурным развитием регенеративной ме­дицины и, в частности, тканевой инженерии. Колла­ген по своим свойствам оказался одним из лучших материалов для скаффолдов, способным к комбини­рованию и сополимеризации с различными природ­ными и синтетическими полимерами, биологически активными и лекарственными веществами.

Быстрое развитие отрасли ставит новые вопросы. Становятся востребованными имплантаты, мими­крирующие экстрацеллюлярный матрикс. Перспек­тивным направлением становится производство ре­комбинантного человеческого коллагена.

Развитие медицинского применения коллагена до настоящего времени было скорее экстенсивным, чем интенсивным. Быстро расширялись источники коллагенового сырья: соединительная ткань быков, овец, свиней, лошадей, человека. Разрабатывались разнообразные методы солюбилизации коллагена, реконструкции из раствора многочисленных разных по структуре коллагеновых материалов, способов децеллюляризации коллагенсодержащих тканей, бесконечно множились названия коммерческих пре­паратов, и наконец, до сих пор увеличивается коли­чество заболеваний и патологических процессов, для лечения которых был использован коллаген. Процесс вышел за пределы медицины и коснулся со­циально и коммерчески значимых областей. Слово «коллаген», до этого известное лишь врачам, стало знакомо людям по всему миру.

Список литературы

1. Хилькин А.М., Шехтер А.Б., Истранов Л.П., Леменев В.Л. Коллаген и его применение в медицине. М.: Медицина, 1976. 228 с.

2. Шехтер А.Б., Гуллер А.Е., Истранов Л.П. и др. Морфология коллагеновых матриксов для тканевой инженерии (биосовместимость, биодеградация, тканевая реакция). Архив патологии. 2015; 77(6): 29–38. https://doi.org/10.17116/patol201577629-38

3. Истранов Л.П., Шехтер А.Б., Белова Л.А. Электронно-микроскопические исследования фибрилл ферменторастворенного коллагена. Биофизика. 1976; 21: 578–9.

4. Сычеников И.А., Шехтер А.Б., Дронов А.Ф. Коллагенопластика. Достижения и перспективы. Экспериментальная хирургия. 1974: 25–31.

5. Сычеников И.А., Абоянц Р.К., Дронов А.Ф. и др. Коллагенопластика в медицине. М.: Медицина, 1978.

6. Истранова Е.В., Абоянц Р.К., Истранов Л.П. Антимикробная активность коллагеновых губок. Фармация. 2011; 1: 34–7.

7. Шехтер А.Б., Истранов Л.П. Современные представления о структуре коллагена. Архив патологии. 1970; 32(7): 3–20.

8. Серов В.В., Шехтер А.Б. Соединительная ткань: функциональная морфология и общая патология. М.: Медицина, 1981.

9. Штильман М.И. Технология полимеров медико-биологического назначения. Полимеры природного происхождения. М.: Бином Лаборатория знаний, 2015.

10. Истранова Е.В., Истранов Л.П., Грищенко С.В. Фармацевтический анализ препаратов на основе коллагена. Фармация. 1986; 1: 22–4.

11. Глыбочко П.В., Аляев Ю.Г., Шехтер А.Б. и др. Экспериментальное обоснование создания гибридной матрицы и тканеинженерной конструкции на основе сетки из полигликолида и реконструированного коллагена с целью последующей заместительной уретропластики. Урология. 2015; 6: 5–13.

12. Dronov A., Rudenko T., Arutunova V. Collagen-minomycin complex. Antibiotics (Basel). 1977; 3: 283–6.

13. Shekhter A., Rudenko T., Istranov L., et al. Dinitrosyl iron complexes with glutathione incorporated into a collagen matrix as a base for the design of drugs accelerating skin wound healing. Eur J Pharm Sci. 2015; 78: 8–18. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2015.06.002

14. Shekhter A., Berchenko G., Nikolaev A. Macrophage-fibroblast interaction and its possible role in the regulation of collagen metabolism during wound healing. Bull Exp Biol Med 1977; 83: 745–8.

15. Сычеников И.А., Николаев А.В., Шехтер А.Б. Лечение ран коллагеновыми препаратами. Хирургия. 1979; 3: 31–8.

16. Кантемирова Б.Ф., Шехтер А.Б. Применение коллагеновых покрытий при лечении глубоких ожоговых ран кожи. Вестник Акадмеднаук СССР. 1975; 7: 82–5.

17. Хилькин А.М., Шехтер А.Б., Леменев В.Л., Дронов А.Ф. Л чение скальпированных ран и ожогов кожи коллагеновыми пленками в эксперименте. Экспериментальная хирургия. 1972; 6: 37–41.

18. Берченко Г.Н., Шехтер А.Б., Николаев А.В. и др. Особенности заживления гнойных ран у больных при лечении коллагеновыми препаратами (гистохимическое и электронно-микроскопическое исследование). Архив патологии. 1985; 12: 37–44.

19. Ермолов А.С., Смирнов С.В., Хватов В.Б. и др. Биологическая повязка для лечения ожоговых ран IIIa степени. Хирургия. 2008; 10: 4–9.

20. Юмашев Г.С., Николаев А.В., Шехтер А.Б., Казбекова П.Н. Применение коллагеновой губки при лечении пролежней. Ортопедия и травматология. 1978; 12: 36.

21. Истранов Л.П., Абоянц Р.К., Белозерская Г.Г. и др. Местные гемостатические средства на основе коллагена. Фармация. 2007; 7: 29–32.

22. Khubutiya M., Klukvin I., Istranov L., et al. Stimulation of Regeneration of Hyaline Cartilage in Experimental Osteochondral Injury. Bull Exp Biol Med. 2008; 146(5): 658–61. https://doi.org/10.1007/s10517-009-0356-y

23. Абоянц Р.К., Истранов Л.П., Шехтер А.Б. и др. Гапкол новый остеопластический материал. Стоматология. 1996; 5: 23–5.

24. Крашенникова М.М., Шехтер А.Б. Применение коллагена при витальной ампутации пульпы зуба в эксперименте. Стоматология. 1973; 2: 1–4.

25. Преображенский Н.А., Гольдман И.И., Шехтер А.Б. Применение коллагена в реконструктивной хирургии среднего уха. Вестник оториноларингологии. 1973; 6: 57–62.

26. Levchik E., Aboianc R., Istranov L., Rudenko T. External p tion of the intestine anastomoses by collagen explants. Immunol Lett. 1997; 1(56): 490.

27. Сычеников И.А., Николаев А.В., Шехтер А.Б., Руденко Т.Г. Антибактериальные сосудистые протезы с антикоагулянтным свойствами и применение их в условиях инфицированной раны. Грудная хирургия. 1977; 6: 36–41.

28. Берченко Г.Н., Шехтер А.Б., Николаев А.В. и др. Особенности заживления гнойных ран у больных при лечении коллагеновыми препаратами (гистохимическое и электронномикроскопическое исследование). Архив патологии. 1985; 12: 37–44.

29. Ваисов А.Ш., Дронов А.Ф., Истранов Л.П., Руденко Т.Г. Применение коллагеновых препаратов при лечении кожных ран. Медицинский журнал Узбекистана. 1975; 8: 56–64.

30. Malinin V.V., Burakova M.A., Sidorova N.D., et al. Collagen sponge “cytothymacol”: A wound-healing stimulator. Pharm Chem J. 1998; 32: 622–4. https://doi.org/10.1007/BF02465842

31. Bardakova K.N., Grebenik E.A., Istranova E.V., et al. Reinforced Hybrid Collagen Sponges for Tissue Engineering. Bull Exp Biol Med. 2018; 165(1): 142–7. https://doi.org/10.1007/s10517-0184116-8

32. Kholkhoev B., Buinov A., Makotchenko V., et al. Electrically conductive composites of collagen and graphene. Russian Chemical Bulletin. 2018; 67(7): 1316–8. https://doi.org/10.1007/s11172018-2218-0

33. Chailakhyan R.K., Shekhter A.B., Ivannikov S.V., et al. Reconstruction of Ligament and Tendon Defects Using Cell Technologies. Bull Exp Biol Med. 2017; 162(4): 563–8. https://doi.org/10.1007/s10517-017-3660-y

34. Bardakova K.N., Grebenik E.A., Minaev N.V., et al. Tailoring the collagen film structural properties via direct laser cross-linking of star-shaped polylactide for robust scaffold formation. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2020; 107: 110300. https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110300

35. Zurina I.M., Shpichka A.I., Saburina I.N., et al. 2D/3D buccal epithelial cell self-assembling as a tool for cell phenotype maintenance and fabrication of multilayered epithelial linings in vitro. Biomed Mater. 2018; 13(5): 054104. https://doi.org/10.1088/1748-605X/aace1c

36. Zurina I.M., Presniakova V.S., Butnaru D.V., et al. Tissue engineering using a combined cell sheet technology and scaffolding approach. Acta Biomater. 2020; S 1742-7061(20)30337-8. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2020.06.016

37. Tissue-engineered Construct Based on Buccal Mucosa Cells and Matrix From Collagen and Polylactoglycolide Fibers [Electronic resource]. URL: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03205670 (accessed 10.05.2019)

38. Guller A.E., Grebenyuk P.N., Shekhter A.B., et al. BioreactorBased Tumor Tissue Engineering. Acta Naturae. 2016; 8(3): 4458. https://doi.org/10.32607/20758251-2016-8-3-44-58

39. Pappas A., Hyatt G. The evaluation of collagen film applied to skin defects in mice. Surg forum. 1960.

40. McBride C.M., Healey J.E. Jr., Butler J.J., White E.C. Use of collagen cloth for repair of tissue defects. Surg forum. 1964; 15: 70–1.

41. Abbenhaus J.I., Donald P. The use of collagen grafts for replacement of major skin loss. Laryngoscope. 1971; 81(10): 1650–1. https://doi.org/10.1288/00005537-197110000-00010

42. Wanke M., Collins R.L., Hartmann R., et al. Strukturabhängige Wundheilung bei temporärem Hautersatz mit Kollagen-Schaumfolien [Structure dependent wound healing with temporary skin substitute of collagen foam film]. Frankf Z Pathol. 1967; 77(2): 125–34.

43. Morgenstern L. Experimental partial splenectomy: application of cyanoacrylate monomer tissue adhesive for hemostasis. Am Surg. 1965; 31(11): 709–12.

44. Peacock E.E. JR., Seigler H.F., Biggers P.W. Use of tanned collagen sponges in the treatment of liver injuries. Ann Surg. 1965; 161(2): 238–47. https://doi.org/10.1097/00000658-196502000-00013

45. Fagien S. Facial soft-tissue augmentation with injectable autologous and allogeneic human tissue collagen matrix (autologen and dermalogen). Plast Reconstr Surg. 2000; 105(1): 362–75. https://doi.org/10.1097/00006534-200001000-00057

46. Hsu P.W., Salgado C.J., Kent K., et al. Evaluation of porcine dermal collagen (Permacol) used in abdominal wall reconstruction. J Plast Reconstr Aesthet Surg. 2009; 62(11): 1484–9. https://doi.org/10.1016/j.bjps.2008.04.060

47. Veves A., Sheehan P., Pham H.T. A randomized, controlled trial of Promogran (a collagen/oxidized regenerated cellulose dressing) vs standard treatment in the management of diabetic foot ulcers. Arch Surg. 2002; 137(7): 822–7. https://doi.org/10.1001/archsurg.137.7.822

48. Greenwood J.E., Clausen J., Kavanagh S. Experience with biobrane: uses and caveats for success. Eplasty. 2009; 9.

49. Marston W.A., Hanft J., Norwood P., Pollak R. The efficacy and safety of Dermagraft in improving the healing of chronic diabetic foot ulcers: results of a prospective randomized trial. Diabetes care. 2003; 26(6): 1701–5. https://doi.org/10.2337/diacare.26.6.1701

50. Landsman A.S., Cook J., Cook E., et al. A retrospective clinical study of 188 consecutive patients to examine the effectiveness of a biologically active cryopreserved human skin allograft (TheraSkin® ) on the treatment of diabetic foot ulcers and venous leg ulcers. Foot Ankle Spec. 2011; 4(1): 29–41. https://doi.org/10.1177/1938640010387417

51. Davis N.F., Kheradmand F., Creagh T. Injectable biomaterials for the treatment of stress urinary incontinence: their potential and pitfalls as urethral bulking agents. Int Urogynecol J. 2013; 24(6): 913–9. https://doi.org/10.1007/s00192-012-2011-9

52. Maslekar S., Smith K., Harji D., et al. Injectable collagen for the treatment of fecal incontinence: long-term results. Dis Colon Rectum. 2013; 56(3): 354–9. https://doi.org/10.1097/DCR.0b013e3182805276

53. Kimura M., Nito T., Sakakibara K.I., et al. Clinical experience with collagen injection of the vocal fold: a study of 155 patients. Auris Nasus Larynx. 2008; 35(1): 67–75. https://doi.org/10.1016/j.anl.2007.07.005

54. Slater N.J., van der Kolk M., Hendriks T., et al. Biologic grafts for ventral hernia repair: a systematic review. Am J Surg. 2013; 205(2): 220–30. https://doi.org/10.1016/j.amjsurg.2012.05.028

55. Kissane N.A., Itani K.M. A decade of ventral incisional hernia repairs with biologic acellular dermal matrix: what have we learned? Plast Reconstr Surg. 2012; 130(5 Suppl 2): 194S–202S. https://doi.org/10.1097/PRS.0b013e318265a5ec

56. Ibrahim A.M., Ayeni O.A., Hughes K.B., et al. Acellular dermal matrices in breast surgery: a comprehensive review. Ann Plast Surg. 2013; 70(6): 732–8. https://doi.org/10.1097/SAP.0b013e31824b3d30

57. Erdogan D., van Gulik T.M. Evolution of fibrinogen-coated collagen patch for use as a topical hemostatic agent. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2008; 85(1): 272–8. https://doi.org/10.1002/jbm.b.30916

58. Chang W.K., Srinivasa S., MacCormick A.D., Hill A.G. G cin-collagen implants to reduce surgical site infection: systematic review and meta-analysis of randomized trials. Ann Surg. 2013; 258(1): 59–65. https://doi.org/10.1097/sla.0b013e3182895b8c

59. Creanor S., Barton A., Marchbank A. Effectiveness of a gentamicin impregnated collagen sponge on reducing sternal wound infections following cardiac surgery: a meta-analysis of randomised controlled trials. Ann R Coll Surg Engl. 2012; 94(4): 227–31. https://doi.org/10.1308/003588412X13171221590179

60. Hussain S.T. Local application of gentamicin-containing collagen implant in the prophylaxis and treatment of surgical site infection following vascular surgery. Int J Surg. 2012; 10 Suppl 1: 5–9. https://doi.org/10.1016/j.ijsu.2012.05.015

61. de Bruin A.F, Gosselink M.P., van der Harst E. Local application of gentamicin-containing collagen implant in the prophylaxis of surgical site infection following gastrointestinal surgery. Int J Surg. 2012; 10 Suppl 1: 21–7. https://doi.org/10.1016/j.ijsu.2012.05.014

62. Knaepler H. Local application of gentamicin-containing collagen implant in the prophylaxis and treatment of surgical site infection in orthopaedic surgery. Int J Surg. 2012; 10 Suppl 1: 15–20. https://doi.org/10.1016/j.ijsu.2012.05.020

63. Narotam P.K., José S., Nathoo N., et al. Collagen matrix (DuraGen) in dural repair: analysis of a new modified technique. Spine. 2004; 29(24): 2861–7. https://doi.org/10.1097/01.brs.0000148049.69541.ad

64. Silva J.B., Marchese G., Cauduro C., Debiasi M. Nerve conduits for treating peripheral nerve injuries: A systematic literature review. Hand Surg Rehabil. 2017; 36(2): 71–85. https://doi.org/10.1016/j.hansur.2016.10.212

65. Pabari A., Yang S.Y., Mosahebi A., Seifalian A.M. Recent advances in artificial nerve conduit design: strategies for the delivery of luminal fillers. J Control Release. 2011; 156(1): 2–10. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2011.07.001

66. Sotome S., Ae K., Okawa A., et al. Efficacy and safety of porous hydroxyapatite/type 1 collagen composite implantation for bone regeneration: a randomized controlled study. J Orthop Sci. 2016; 21(3): 373–80. https://doi.org/10.1016/j.jos.2016.01.007

67. Lee S.W., Kim S.G. Membranes for the guided bone regeneration. Maxillofac Plast Reconstr Surg. 2014; 36(6): 239. https://doi.org/10.14402/jkamprs.2014.36.6.239

68. Bourguignon T., Bouquiaux-Stablo A.L., Candolfi P., et al. Very long-term outcomes of the Carpentier-Edwards Perimount valve in aortic position. Ann Thorac Surg. 2015; 99(3): 831–7. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2014.09.030

69. Sanz-Garcia A., Oliver-de-la-Cruz J., Mirabet V., et al. Heart valve tissue engineering: how far is the bedside from the bench? Expert Rev Mol Med. 2015; 17: e16. https://doi.org/10.1017/erm.2015.15

70. Atala A., Bauer S.B., Soker S., et al. Tissue-engineered autologous bladders for patients needing cystoplasty. Lancet. 2006; 367(9518): 1241–6. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(06)68438-9

71. Hamilton N.J., Kanani M., Roebuck D.J., et al. Tissue-Engineered Tracheal Replacement in a Child: A 4-Year Follow-Up Study. Am J Transplant. 2015; 15(10): 2750–7. https://doi.org/10.1111/ajt.13318

72. Struecker B., Hillebrandt K.H., Raschzok N., et al. Implantation of a Tissue-Engineered Neo-Bile Duct in Domestic Pigs. Eur Surg Res. 2016; 56(1–2): 61–75. https://doi.org/10.1159/000441720


Об авторах

А. Л. Файзуллин
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Файзуллин Алексей Леонидович, младший научный сотрудник Института регенеративной медицины

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991
+7 (917) 587-88-31 



А. Б. Шехтер
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Шехтер Анатолий Борисович, д-р мед. наук, профессор, заведующий Лабораторией экспериментальной морфологии Института регенеративной медицины

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



Л. П. Истранов
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Истранов Леонид Прокофьевич, д-р фарм. наук, профессор, главный научный сотрудник Института регенеративной медицины

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



Е. В. Истранова
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Истранова Елена Викторовна, канд. фарм. наук, ведущий научный сотрудник Института регенеративной медицины

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



Т. Г. Руденко
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Руденко Татьяна Георгиевна, канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник Института регенеративной медицины

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



А. Е. Гуллер
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Гуллер Анна Евгеньевна, старший научный сотрудник Института регенеративной медицины

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



Р. К. Абоянц
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Абоянц Рубен Карапетович, канд. мед. наук, инженер Института регенеративной медицины

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



П. С. Тимашев
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Тимашев Петр Сергеевич, д-р хим. наук, директор Института регенеративной медицины

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



Д. В. Бутнару
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)
Россия

Бутнару Денис Викторович, канд. мед. наук, проректор по научной работе и общественным связям

ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2, г. Москва, 119991



Для цитирования:


Файзуллин А.Л., Шехтер А.Б., Истранов Л.П., Истранова Е.В., Руденко Т.Г., Гуллер А.Е., Абоянц Р.К., Тимашев П.С., Бутнару Д.В. Биорезорбируемые коллагеновые материалы в хирургии: 50 лет успеха. Сеченовский вестник. 2020;11(1):59-70. https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.1.59-70

For citation:


Fayzullin A.L., Shekhter A.B., Istranov L.P., Istranova E.V., Rudenko T.G., Guller A.E., Aboyants R.K., Timashev P.S., Butnaru D.V. Bioresorbable collagen materials in surgery: 50 years of success. Sechenov Medical Journal. 2020;11(1):59-70. (In Russ.) https://doi.org/10.47093/2218-7332.2020.11.1.59-70

Просмотров: 95


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2218-7332 (Print)
ISSN 2658-3348 (Online)