Изобретение относится к областям регенеративной медицины и тканевой инженерии. Предложен in vivo биореактор для выращивания тканеинженерных конструкций непосредственно на месте посттравматических, превышающих критический размер дефектов тканей животных моделей, который служит для безрубцового органотипичного восстановления утраченных частей органов и тканей, причем скоффолд крепится непосредственно к раневой поверхности.
Биореактор включает емкость с прозрачными стенками, клапан сброса избыточного давления, трубку сброса культуральной питательной среды, пневмоакустические форсунки. В стенке емкости расположено отверстие с элементом крепления в виде съемной манжеты на неподвижном резьбовом соединении для вхождения и удержания сегмента конечности или части хвоста живого индивида с закрепленной тканеинженерной конструкцией. В верхней и нижней точках стенок емкости расположены штуцеры для подачи и извлечения культуральной питательной среды, а в верхней стенке имеется отверстие с герметичной крышкой. При этом пневмоакустические форсунки выполнены съемными с изменяющимся углом раскрытия факела, размещены на стенках емкости над и под сегментом конечности или части хвоста животного-модели. Снаружи на емкости установлен съемный теплоизолирующий чехол.
Изобретение обеспечивает повышение эффективности выращивания и приживления тканеинженерных конструкций в организме реципиента, а также техническую возможность формирования биоискусственных тканей непосредственно на раневой поверхности посттравматического дефекта и постепенного достраивания утраченных частей органов сложной формы в условиях in .
Особенностью изобретения является подача культуральной питательной среды в виде аэрозоля – мельчайшие частицы жидкого вещества находятся во взвешенном состоянии в газообразной среде (дыхательной смеси с газами-трансмиттерами). Факел аэрозоля образует микрослои и микропотоки питательной среды, омывающие всю тканеинженерную конструкцию и рану. Устройство позволяет совместить локальную среду, благоприятную для органотипической регенерации, с 3D-культивированием клеток на скаффолде, прилежащим к ране. Такие условия активируют трансплантационную регенерацию, то есть регенерацию по трансплантату (в данном случае трансплантат представлен тканеинженерной конструкцией), стимуляцию регенерации местных тканей. Таким образом обеспечивается сама возможность восстановления путем сочетания трансплантации тканей, которые в дальнейшем подвергаются частичному разрушению и рассасыванию, создают модель (каркас) с активацией местных тканей для регенерации по каркасу, в итоге органотипически восстанавливая утраченные объем и форму травмированного органа.
Устройство позволяет реализовать новые методы сочетанного выращивания и трансплантации тканеинженерной конструкции для замещения утраченных тканей новыми – биоискусственными, стимуляции репаративной регенерации местных тканей, нервов и сосудов и технического обеспечения самой возможности полноценного восстановления органов и тканей на месте посттравматических дефектов, которые не могут быть устранены организмом индивида естественным путем за счет спонтанной репаративной регенерации.