L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Способ производства биокомпозитных сфероидов для восстановления костной ткани
| Название | Способ производства биокомпозитных сфероидов для восстановления костной ткани |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Ковалев Алексей Вячеславович |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2747087 |
| Дата регистрации | 26.04.2021 |
| Правообладатель | Общество с ограниченной ответственностью "«Международный центр медицинских исследований и разработок»", Сколково (ООО «"МЦ МИИР»") (RU) |
| Область применения (класс МПК) | C12N 5/00 (2006.01) C12N 5/077 (2010.01) A61L 27/38 (2006.01) A61K 38/39 (2006.01) |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Изобретение относится к области биомедицины, а именно к тканевой инженерии, регенеративной медицине, а также может применяться для производства бесскаффолдных тканеинженерных трансплантатов для пластической хирургии, стоматологии, травматологии и ортопедии. Суть изобретения состоит в разработке нового способа получения сфероидов для восстановления костной ткани субъекта.
Способ получения сфероидов для восстановления костной ткани субъекта состоит из этапов: сначала получение адгезивных клеточных культур аутологичных клеток субъекта, представляющих собой 2D-культуру клеток, а затем 3D‑культивирование указанных аутологичных клеток субъекта в агарозных лунках, где происходит слипание клеток с формированием клеточного агрегата округлой формы – клеточного или тканевого сфероида. В качестве агарозной лунки нами использовалась известная конфигурация лунки с круглым дном, а также разработанная нами усеченная пирамидообразная лунка в виде отпечатка четырехугольной правильной пирамиды в агарозе, облегчающая извлечение сфероидов из тканеинженерного биореактора.
Подача культуральной питательной среды для формирования и роста клеточных сфероидов осуществляется с помощью электронно-сетчатого распылителя в виде тонкодисперсного аэрозоля с размером капель 1-3 мкм. Факел распыления аэрозоля может быть направлен под углом 20-85° к основанию лунки, а наклон плоскостей отверстий агарозных лунок к горизонту может составлять 3-5°. Питательная среда содержит пеногаситель.
Технический результат – разработка нового эффективного способа получения клеточных сфероидов, в частности на основе клеток надкостницы, для эффективного восстановления костей, обладающих выраженным регенерационным потенциалом.
Изобретение позволяет упростить извлечение клеточных сфероидов, в том числе из надкостницы и надхрящницы, из агарозных лунок, а также повысить эффективность 3D-культивирования клеток в агарозных лунках. В предложенном способе мельчайшие частицы жидкого вещества – культуральной питательной среды находятся во взвешенном состоянии над отверстиями лунок в специальной газовой среде с регулируемой концентрацией углекислого газа, паров воды и кислорода для оптимизации клеточного дыхания живых клеток в составе клеточных агрегатов внутри лунок.
Агарозные лунки способствуют сохранению элементов внеклеточного матрикса, продуцируемого клеточным агрегатом при культивировании, в его составе. Микрочастицы питательной среды осаждаются на слой агарозы и формируют безнапорные потоки питательной среды над агарозными лунками. Силы поверхностного натяжения питательной среды над отверстиями лунок удерживают на месте в лунках клеточные сфероиды, а минимальная глубина потока питательной среды над отверстиями лунок облегчает газообмен внутри лунки и обеспечивает эффективное поступление питательных веществ извне к клеточным агрегатам. Повышение уровня жидкости над лункой позволяет легко извлечь клеточные сфероиды из лунок пирамидальной формы. Клеточные сфероиды камбиальных слоев надкостницы и надхрящницы – биоискусственные трансплантаты для восстановления скелетных тканей выращиваются по данному способу в особых контролируемых условиях, повышающих их регенеративный потенциал.
Медаль Альфреда Нобеля