ФОТООТВЕРЖДАЕМЫЕ ГИДРОГЕЛИ, СОДЕРЖАЩИЕ СПИДРОИН ИЛИ ФИБРОИН

Получены биосовместимые фотоотверждаемые гидрогели, состоящие из метакрилированного желатина и белков шелка (рекомбинантного аналога спидроина каркасной нити паутины Nephila clavipes и фиброина шелка из коконов тутового шелкопряда Bombyx mori). Данные полимеры характеризуются высокой биосовместимостью и способностью к биодеградации, что обуславливает возможность их применения в тканевой инженерии.
Гидрогели были изготовлены двумя способами, позволяющими получать либо изделия большого размера, либо микроструктуры заданной формы. Для изготовления объемных гидрогелей образцы фотополимеризовали в свете ультрафиолетовой лампы в течение 10 мин.
В результате были получены образцы гидрогелей, представляющие собой диски диаметром 13 мм. Методом сканирующей электронной микроскопии было показано, что они обладают пористой структурой. Микроструктуры были сформированы на покровном стекле с использованием лазера с длиной волны 405 нм микроскопа Eclipse Ti-E с конфокальным модулем А1 (Nikon, Япония). Данный подход позволяет контролировать топографические особенности получаемых субстратов, он применим для создания микроструктурированных поверхностей, которые могут быть использованы для изучения взаимодействия клеток с субстратом.

1. Li S., Tuft B.W., Xu L., Polacco M.A., Clarke J.C., Guymon C.A., Hansen M.R. Microtopographical features generated by photopolymerization recruit RhoA/ROCK through TRPV1 to direct cell and neurite growth // Biomaterials. 2015. Vol. 53. P. 95–106.

2. Chia H.N., Wu B.M. Recent advances in 3D printing of biomaterials // J. Biol. Eng. 2015. Vol. 9. 4.

3. Yue K., Trujillo-de Santiago G., Alvarez M., Tamayol A., Annabi N., Khademhosseini A. Synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels // Biomaterials. 2015. Vol. 73. P. 254–271.

4. Xiao W., He J., Nichol J.W., Wang L., Hutson C.B., Wang B., Du Y., Fan H., Khademhosseini A. Synthesis and characterization of photocrosslinkable gelatin and silk fibroin interpenetrating polymer network hydrogels // Acta Biomater. 2011. Vol. 7. N 6. P. 2384–2393.

5. Moisenovich M.M., Pustovalova O.I., Shackelford J., Vasiljeva T.V., Druzhinina T.V., Kamenchuk Y.A., Guzeev V.V., Sokolova O.S., Bogush V.G., Debabov V.G., Kirpichnikov M.P., Agapov I.I. Tissue regeneration in vivo within recombinant spidroin 1 scaffolds // Biomaterials. 2012. Vol. 33. N 15. P. 3887–3898.

6. Sidoruk K.V, Davydova L.I., Kozlov D.G., Gubaidullin D.G., Glazunov A.V., Bogush V.G., Debabov V.G. Fermentation optimization of a Saccharomyces cerevisiae strain producing 1F9 recombinant spidroin // Appl. Biochem. Microbiol. 2015. Vol. 51. N 7. P. 766–773.

7. Caló E., Khutoryanskiy V.V. Biomedical applications of hydrogels: a review of patents and commercial products // Eur. Polym. J. 2015. Vol. 65. P. 252–267.

8. Kamoun E.A., Kenawy E.R.S., Chen X. A review on polymeric hydrogel membranes for wound dressing applications: PVA-based hydrogel dressings // J. Adv. Res. 2017. Vol. 8. N 3. P. 217–233.

9. Arkhipova A.Y., Nosenko M.A., Malyuchenko N.V., Zvartsev R.V., Moisenovich A.M., Zhdanova A.S., Vasil’eva T.V., Gorshkova E.A., Agapov I.I., Drutskaya M.S., Nedospasov S.A., Moisenovich M.M. Effects of fibroin microcarriers on inflammation and regeneration of deep skin wounds in mice // Biochemistry (Mosc). 2016. Vol. 81. N 11. С. 1251–1260.

10. Moisenovich M.M., Malyuchenko N.V., Arkhipova A.Y., Kotlyarova M.S., Davydova L.I., Goncharenko A.V., Agapova O.I., Drutskaya M.S., Bogush V.G., Agapov I.I., Debabov V.G., Kirpichnikov M.P. Novel 3D-microcarriers from recombinant spidroin for regenerative medicine // Dokl. Biochem. Biophys. 2015. Vol. 463. N 1. P. 232–235.

11. Burri O., Wolf B., Seitz A., Gönczy P. TRACMIT: An effective pipeline for tracking and analyzing cells on micropatterns through mitosis // PLoS ONE. 2017. Vol. 12. N 7. e0179752.