Использование контейнеров и упаковочного материала с углеродсодержащим покрытием для хранения аллогенных трансплантатов

Идеальными материалами для замены тканей и органов, утративших по какой-либо причине свои функции, могут быть точно такие же донорские ткани или целые органы. Первые и впечатляющие успехи на этом пути были достигнуты 100 лет тому назад с первой пересадкой роговицы человеку, выполненной Dr. Eduard Zirm в 1905 году.

Широкое применение в клинической практике кадаверных тканей и органов составляет неоспоримый приоритет отечественной медицины. Советские ученые проводили многочисленные исследования по трансплантации кадаверных тканей и органов. В 1936 г. академик В. П. Филатов впервые в мире предложил способ криоконсервации кадаверной роговицы, после чего трансплантация ее стала довольно обыденной операцией. Филатов В. П. также успешно занимался трансплантацией и других кадаверных тканей — слизистой оболочки (1935) и кожи (1937). Михельсон Н. М. (1935) первым в мире использовал в клинической практике трансплантацию кадаверного хряща. Арапов Д. А. (1931;1934) осуществлял в эксперименте и клинике пересадки кадаверных эндокринных желез, Ю. Ю. Вороной еще в 1933 г. впервые в мире произвел в клинике пересадку кадаверной почки. То есть, в начале 30-х годов прошлого столетия советская медицина уже уверенно вступила в эру трансплантации, успехи которой способствовали ее плодотворному развитию и прогрессу отечественной клинической трансплантологии.

В современных условиях развитие трансплантологии невозможно без работы Банков Донорских Тканей. Такие черты современности, как урбанизация, возникновение новых мегаполисов, повышенная опасность и вероятность техногенных катастроф, требуют модернизации служб здравоохранения. Одним из направлений деятельности является создание сети Тканевых Банков располагающих современными технологиями длительной консервации донорского материала. Продукция таких банков востребована как в общей хирургической практике (травматология, абдоминальная хирургия, пластическая хирургия), так и в специализированных областях медицины и, в частности, в офтальмологии. Не случайно, что первые Тканевые Банки донорского материала были созданы именно при офтальмологических учреждениях (Филатов В.П., 1936), для их обеспечения запасами донорских глазных тканей. В настоящее время ухудшение экологии, в том числе повышенное воздействие ультрафиолетовых лучей, способствует возникновению атипичных, не встречавшихся до этого, нарушений со стороны глаз. Увеличение частоты ранее относившихся к редким глазным заболеваниям, как «Синдром сухого глаза», симптомы которого теперь можно обнаружить почти у каждого второго жителя большого мегаполиса старше 40- летнего возраста, значительный рост в последнее десятилетие заболеваемости кератоконусом, ранее считавшимся довольно редким заболеванием, — все это диктует необходимость в банках для постоянногоналичия трансплантационного материала в случаях ургентных и массовых операций. И потребность в донорском материале постоянно возрастает во всем мире.

Полноценное сохранение тканей и органов для успешной дальнейшей пересадки является актуальной проблемой современной трансплантологии. Консервация донорских тканей и органов, обеспечивающая снижение метаболических, ферментативных аутолитических процессов и сохранение изолированных тканей и органов в состоянии структурной целостности и жизнеспособности — достаточно трудная задача. Поиск более совершенного метода консервации жизнеспособной донорской ткани продолжается. При этом остается актуальным существование методов как краткосрочного, так и долгосрочного хранения трансплантатов.

Дальнейшее разрешение проблемы консервации донорских тканей возможно путем всестороннего изучения существующих методов и рационального их использования для создания на основе старых, испытанных и изученных разработок, новых, более совершенных способов длительной консервации.

Создание запасов консервированных донорских тканей в многопрофильных тканевых банках, которые бы сохраняли жизнеспособность при длительном хранении, и донорских тканей без сохранения жизнеспособности, но с высокими трансплантационными свойствами является необходимым в службе трансплантации.

Совершенствование операционной техники, усложнение задач реконструктивной и восстановительной хирургии, расширение показаний к операциям трансплантации в настоящее время испытывают потребность в новых, улучшенных методах консервации донорских тканей, которые позволили бы, в частности, поддерживать жизнеспособность тканей как можно на более длительный срок.

Применяемые в настоящее время способы консервации донорских тканей развиваются по трем направлениям и имеют свои преимущества и недостатки в отношении сохранности структуры и биопластических свойств трансплантатов — главного критерия качества донорского материала: ^.

1. Методы краткосрочной консервации (по Филатову В. П. и др.) в финансовом отношении наиболее экономичны, но ограничены максимальным сроком консервации роговиц, трансплантатов дермы, слизистых оболочек до 5-х суток, и, практически, трудно применимы в условиях современной трансплантологии. Увеличение времени хранения донорской ткани удобно не только для пациента и хирурга, оно дает возможность проведения необходимых биомикроскопических исследований донорских тканей, а также ее иммунологических и вирусологических исследований.

2. Методы долгосрочного консервирования в различных жидких средах, содержащих вещества, необходимые для поддержания жизнеспособности и размножения клетки вне организма, позволяют заметно удлинять срок хранения донорских материалов. Для поддержания жизнеспособности необходимо добавление в среду аминокислот, углеводов, витаминов в такой же концентрации, как в сыворотке кровирН среды также должен быть близким к рН крови (7,2 — 7,4) — солевой состав питательных сред должен быть близким к концентрации солей в организме. С целью предупреждения роста микробов в консервирующую среду добавляются антибиотики. Среда, предназначенная не: только для поддержанияметаболических процессов и стабилизирующих процессы аутолиза в донорской ткани, но и для размножения клеток, должна содержать сыворотку. Так: например, органная, культура для хранения донорских роговиц была предложена еще в 1973 г. Summerlin W. Т., Miller G. Е., Harris J. Е., Good R. А. Большинство Европейских Тканевых Банков пользуютсяспособом хранения^ донорских роговиц в органных культурахв Великобритании он используется с 1986 г. У этого способа хранения тоже есть свои недостатки: при консервации, со временем, органная культура меняется в результате клеточных метаболических процессов: утилизации ингредиентов питательной среды и выхода отработанных катаболитов. Поэтому для поддержания стабильности питательнойсреды необходимо проводить, ее замену каждые 5−15 дней, в зависимости: от композиции среды и ее объема. Смена питательной среды опасна также возможностью инфицирования: донорского материала и возможностью травмы самого донорского материала, что является существенным недостатком такой консервации.

3. Метод низкотемпературного консервирования широко распространен в, США и Японии, входит в номенклатуру методов тканевых банков и позволяет хранить донорские ткани до 5-ти лет. К недостаткам этого метода следует отнести его дороговизну, длительность подготовки материала к замораживанию, необходимость тщательного отмывания деконсервированной ткани от криопротектора, повышенную хрупкость: клеток, например, заднего эпителия роговицы после отогрева, с потерей их во время последующей кератопластики.

Каждый из многообразия способов консервации донорского материала, более или менее успешно применяемый в хирургии, имеет право на существование и является предметом выбора.

Критериями успешного хранения донорского материала являются сохранение его жизнеспособности, структурности при относительно длительном его хранении, с последующим приживлением и биологическим эффектомпоэтому главным в консервации донорских тканей должно быть создание условий, максимально приближенных к физиологическим.

Решать проблему длительного сохранения донорских тканей, совершенствуя только гипотермические методы консервации, не представляется перспективным. Длительное воздействие низкой температуры среды на донорскую ткань вызывает метаболический дисбаланс, который лежит в основе постепенного накопления клетками критической величины «энергетического долга» (Шумаков В. И. и др., 1983). Анализ патофизиологических механизмов пролонгирования клеточногогомеостаза позволяет считать наиболее оптимальным температурный режим консервации донорской ткани и сохранения ее жизнеспособности в режиме гипобиоза — при температуре 27С (Мороз 3. И., Борзенок С. А., 1988). При таком температурном режиме донорская роговица, например, теоретически может храниться только в питательной среде, поэтому необходимо также создание условий адекватной оксигенации, снабжения субстратами и удаления продуктов катаболизма для протекания клеточных реакций, что поддержало бы изолированные ткани и органы в жизнеспособном состоянии длительное время. В Европейских Тканевых Банках, где реализация, например, донорских роговиц, консервируемых в органных культурах, достигает 2500 в год и более, исследования, направленные на улучшение качества и времени хранения донорских роговиц, продолжаются.

Главная цель в оценке донорского материала, как известно, — состояние клеточных компонентов, волокнистых структур и аморфного матрикса,.

• '. 9 морфологические изменения которых указывают не только на качество трансплантата, но и на его функциональный резерв. Отдельно следует остановиться на специфических требованиях предъявляемых к донорскому материалу в офтальмохирургической практике, широко использующей донорскую роговицу. Известно, что гибель клеток происходит вследствие апоптоза или некроза. В результате исследований, проведенных Julie Albon, Andrew В. Tullo, 2000, было установлено, что потеря эндотелиальных клеток донорской роговицы в течение хранения происходит в результате апоптоза клеток и количество апоптически измененных клеток и их скопление в эндотелиальном слое соответствует складчатости донорской роговицы. Степень апоптоза зависит от возраста донора и в меньшей мере — от времени хранения-донорской роговицы. Деформация роговицы и нарастающее натяжение ее структур стимулирует механические разрывы между клетками и отрывы клеток от клеточной матрицы. Результаты исследований, проведенных в. Российском онкологическом центре им. Hi H. Блохина, выявили, что живые клетки обладают способностью ощущать кривизну поверхностипричем величина микронеровностей, на которые реагирует клетка, может быть ничтожна по сравнению с размерами самой клеткиболее того, форма и функциональная активность клетки определяется рельефом поверхности, то есть, состоянием внеклеточного матрикса (Ровенский Ю. А., 2001). При утрате клеткой контактов с внеклеточным матриксом прерывается цепь передачи сигналов внутрь клетки, и такие клетки могут подвергаться генетически запрограммированному самоубийству — апоптозу (Агол ВИ., 1996).

Может быть, поэтому в результате многолетнего опыта многие: хирурги до сегодняшнего дня предпочитают использовать для кератопластики донорские роговицы свежеэнуклеированных глаз или донорские роговицы, иссеченные из консервированного цельного глазного яблока непосредственно перед трансплантацией, что исключает деформацию донорской роговицы. Последние данные морфологических исследований указывают на тот факт, что качество донорской роговицы определяется не только возрастом донора, условиями забора донорского материала, среды консервации, а. также сохранением изначальной формы роговицы. .То есть, донорская роговица требует бандажа после ее иссеченияЭто может быть достигнуто помещением донорской роговицы в специальный контейнер, изготовленный из полимера, поверхность которого модифицирована. Форма такого контейнера, для донорской роговицы имитирует форму роговицы и имеет вид корнеосклеральной контактной линзы.

Как известно, различные полимеры очень широко применяются в медицине, что также связано с тенденцией использования средств разового применения. Однако проблема заболеваемости инфекциями, вызванными микробами, происходящими из биопленок, непременно образующихся на поверхности любых полимеров, стала настолько угрожающей, что выделенкласс заболеваний «вызванных микробами биопленки». Для обеспечения биосовместимости различных изделий из полимерных материалов с живыми тканями, а также с целью предупреждения образованиябиопленки на них, в. конце 90-х годов в медицине начали применяться различные способы, модификации поверхности полимеров, в частности — наномодифицирование поверхностей с помощью нанесения. углеродсодержащих покрытий: алмазоподобных, нанотрубы, фуллеренсодержащих, карбиновых. В Институте Склифосовского для парентерального питания пациентов применяются зонды, обработанные углеродными пленками. В Институте урологии успешно проводятся, операции протезирования мочеточников с применением пластиковых протезов, обработанных углеродными пленками. В Институте Бакулева используются протезы сосудов и клапанов сердца, обработанные также углеродными пленками.

Важную роль в биологиимедицине играют упаковочные материалы и системы, изготовленные из синтетических полимерных материаловТакие материалы должны обладать определенным комплексом свойств, в: том числе: биосовместимостью, гемосовместимостью,. асептическими свойствами, антимикробной активностью, при необходимости обеспечивающими феномен биоэпитаксии. Эти качества могут быть обеспечены путем наноструктурирования и модифицирования поверхности материалов.

В 1998 г., в результате совместной работы с кафедрами наукоемких технологий МАТИ и радиоэлектроники МГУ, был предложен способ асептического хранения и транспортировки контактных и интраокулярных линз в контейнерах с углеродсодержащим покрытием (Российский Патент № 2 120 807 от 27.10.1998 г. Мусина А.Д.) — В ходе экспериментальных и клинических исследований, проведенных в этой работе, помимо антимикробных свойств, обнаружены были и другие свойства поверхности модифицированной с помощью применения нанотехнологий. Это позволило приступить к разработке способа консервации различных видов донорского материала и, в том числе, жизнеспособной донорской роговицы длительного хранения, созданием условий, максимально приближенных к физиологическим (Мусина А.Д., 2000).

Слежение, исправление, конструирование и контроль над> биологическими системами человека на молекулярном уровне с использованием разрабатываемых наноустройств и наноструктур — это задачи наномедицины. Нанометровый диапазон измерений открывает мир новых свойств вещества.

Биология и медицина представляют собой перспективные области для использования синтетических наноструктурных материалов. Все природные материалы и системы построены из нанообъектов. Именно в интервале наноразмеров, на молекулярном уровне, природа определяет основные характеристики веществ, явлений и процессов. Особенности свойств веществ и материалов в нанометровом диапазоне определяются не только уменьшением размеров структурных элементов, но и проявлением квантовомеханических эффектов, волновой природой процессов переноса и доминирующей ролью поверхностей раздела. Управляя размерами и формой наноструктур,. можно придавать материалам совершенно новые функциональные характеристики, резко отличающиеся от характеристик массивных материалов.

Материалы с наноструктурированными поверхностями (НСП) являются отдельным классом синтетических наноматериалов. Формирование НСП необходимо на поверхности имплантатов и матриц для культивирования клеток, особенно при внедрении в костную системудля создания медицинских препаратов и лечебных систем наружного применения, в частности, трансдермальных форм, обеспечивающих подачу лекарств через кожудля формированияматриц для внутренней адресной доставки лекарств- (Штильман М., 2002; Севастьянов В. И., 1999).

Современные терапевтические клеточные технологии представляют собой новую, интенсивно развивающуюся область медицины. Они • связаны, сг имплантацией в органы и ткани соответствующих клеточных культур. Адресная, доставка клеточных культур возможна на соответствующих: подложках, в том числе на двумерных и трехмерных матрицах. Матрицы и подложки для клеточных культур in vitro должны быть пригодны для качественной адгезии клеток: их распластывания, локомоции-и пролиферации, а также для имплантации in: vivo — в организме человека. Поэтому обязательными свойствами матриц и подложек являются: отсутствие токсичности, биосовместимость, развитая поверхность, хорошие: адгезивные свойства для клеток. Кроме того, в ряде специальных случаев они должны обладать особыми: физико-химическими или химическими: свойствами, например биодеградируемостью, либо особой прочностью, либо гибкостью, либо иметь пористую структуру для формирования межклеточного вещества (Афиногенов Г. Е., Панарин Е. Ф., 1993; Sergeeva N.S., Sviridova I.K., Kirsanova V.A., Chissov V.l., Novikova E.G., 1995).

В качестве исходных материалов, наиболее широко используются в медицине полимерные материалы: полиэтилентерефталат (ПЭТФ), политетрафторэтилен (ПТФЭ) и поливинилиденфлюорид (ПВДФ). Такой выбор определяется как широким использованием указанных полимерных материалов, так и возможностью обеспечения большого диапазона свойств при модифицировании образованных поверхностей: так ГТЭТФ обладает высокоэнергетической полярной поверхностью, а ПТФЭ обладает малыми значениями диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь, низкоэнергетической неполярной поверхностью, а также широким рабочим температурным диапазоном.

Наноструктурированная поверхность (НСП) на основе ГТЭТФ и ПТФЭ могут формироваться обработкой исходной поверхности потоками ионов химически активных и инертных газов и их смесей (CF4* Ar, 02) (В.М. Елинсон, 2001; В. М. Елинсон, В. В. Слепцов, С. Н. Дмитриев, 1998). Модифицирование сформированных НСП может производиться двумя путями: — нанесением пленок углерода из направленных ионно-плазменных потоков паров углеводородов (Elinson V.M., Sleptsov V.V., Laymin A.N., Potraysay V.V., Kostuychenko L.N., Moussina A.D., 1999; Sleptsov V.V., Elinson V.M., Simakina N.V., Laymin A.N., Tsygankov I.V., Kivaev A.A., Moussina A.D.',. 1996) и магнетронным нанесением высокопористых пленок (Гринченко В.Т., Слепцов В. В., Федоров С. А., 1988). Исследование образцов ПЭТФ, ПТФЭ и ПВДФ после предварительной обработки и после нанесения покрытий показывает, что наноструктурирование (НС) приводит к сглаживанию микронеровностей поверхности (шероховатость уменьшается), а далее, с ростом толщины пленки, высота неровностей начинает увеличиваться, причем диаметр конгломератов почти не изменяется, однако при достижении некоторой толщины покрытия размер характерных особенностей рельефа увеличивается. Предварительная обработка поверхности подложки с помощью, например CF4, приводит к развитию рельефа. Поверхность после достаточно длительной обработки и нанесения покрытия имеет большую шероховатость, чем без предварительной обработки. Увеличение длительности предварительной обработки способствует увеличению шероховатости поверхности, получаемой уже после осаждения покрытия. Шероховатость поверхности при этом увеличивается почти в 100 раз по сравнению с пленкой, наносимой без предварительной обработки. Все эти изменения в структуре поверхности вызывают однозначное изменение фрактальной размерности.

Исследование заряда на НСП и возможность ре1улирования его величины и направления дают возможность предполагать о перспективности применения модифицированных поверхностей в медицине будущего (Moussina A.D., 2005).

Предварительная обработка поверхности полимеров, толщина покрытия, энергия частиц влияют на изменение заряда поверхности полимеров. Это свойство было использовано при изготовлении пластмассовых контейнеров для асептического хранения контактных и интраокулярных линз, а также при изготовлении специальных контейнеров для хранения жизнеспособной донорской роговицы.

Исследование заряда на поверхности полимеров после обработки и последующего нанесения углеродных пленок свидетельствует о некоторых особенностях образования и роста пленок на поверхности, полимеров с различной структурой поверхности. То есть, существует возможность влияния на электростатические свойства полимеров путем наноструктурирования их поверхности (Елинсон В.М., Слепцов В. В., Лямин А. Н., Потрясай В. В., 2002).

Состав и физико-химические свойства поверхности являются важным моментом при формировании НСП и зависят от поставленных исследователями и технологами задач. Так, например, предварительная обработка поверхности пленки ПЭТФ пучком ионов азота и кислорода приводит к разрушению карбонильных связей в поверхностном слое полимера и образованию поперечных С-О-О-С связей между цепями макромолекул. При этом поверхность пленки ПЭТФ становится неполярной и гидрофобной с высокими значениями контактных углов смачивания, что в практике применения изделия с такими характеристиками поверхности обеспечивает асептические свойства и биосовместимость такой пленки.

Исследование антимикробной активности НСП были нашими^ первыми исследованиями на пути преодоления формирования биопленки на поверхности полимера и достижения биосовместимости с окружающими живыми тканями (Elinson V. M., Sleptsov V. V., Laymin A. N., Potrasay V. V., Kostuychenko L. N., Moussina A. D., 1996).

Экспериментальные исследования, проведенные на ПЭТФ, ПТФЭ? и ПВДФ с НСП, сформированной методами ионно-плазменной технологии, указывают, что степень дисперсности поверхности, и способ ее модифицирования определяет возможности и эффективность применения полимеров с модифицированной поверхностью в медицинских целях (ElinsonV. M., Sleptsov V. V., Laymin A. N., Potrasay V. V., Kostuychenko L. N.,. Moussina A. D, 1999). Биосовместимая: НСП предполагает определенный: химический составу атомную? структуру, заряд на-поверхности и способна обеспечивать эффект поляризации — клеточных мембран, форму и функционирование клеток живых тканей, когда они находятся в контакте с НСП — interface взаимодействие -(например: бессосудистая структура роговичной ткани — НСП).

Наноструктурирование поверхности материалов открывает новые технологические подходы к созданию биологически активных систем. Создание детального механизма воздействия НСП на микроорганизмыклетки, клеточные структуры, влияние: степени ее дисперсности (фрактальной размернрсти), способов модифицирования требует дальнейших комплексных исследований для более широкого применения в медицине.

Описанные свойства НСП открывают новые, перспективы их применения в области трансплантации тканей и, в. частности, для разработки методов длительного хранения жизнеспособных донорских тканей. Специальных работ ' ' 16 ¦ по данной, проблеме до настоящеговремени не выполнялось. Учитывая изложенное, нами сформулирована цель настоящей работы;

Цель работы:

Совершенствование способа длительной консервации аллогенныхтрансплантатов путем создания специальных контейнеров и пленочных упаковочных материалов с наноструктурированным углеродсодержащим покрытием для их хранения.

Задачи исследования:

Изучить основные физико-химические характеристики асептических углеродсодержащих покрытий с целью создания специального контейнера' и упаковочного материала для хранения донорских тканей. ^.

2.Изучить бактериостатические и адгезивные свойства наноструктурированных покрытий и провести тесты на их токсичность.

3.Разработать специальные контейнеры, и упаковочные пленки: с наноструктурированным покрытием для хранения донорских тканей.

4-Провести сравнительный морфологический анализ нативных трансплантатов на примере донорской роговицы при различных способах консервации.

5.Оптимизировать параметры системы донорская роговица — НСП-питательная среда.

Научная новизна.

1. Установлены, подробно исследованы и объяснены эффекты, возникающие на НСП полимеров при их обработке1 потоками энергетических частиц инертных и химически активных газов и их смесей, а также при нанесении углеродсодержащих пленокисследовано влияние НСП на подлежащие биологические ткани, в том числе различные: аллотрансплантаты и донорскую роговицу. ' 17 '• .¦¦'.

2. Экспериментальные исследования, проведенные на полимерных материалах: полиэтилентерефталат (ПЭТФ), политетрафторэтилен (ПТФЭ) и поливинилиденфлюорид (ПВДФ) с НСП, сформированной методами ионно-плазменной технологии, показали, что химический состав, заряд на поверхности, степень ее дисперсностии способ ее модифицирования определяют наличие и эффективность антибактериальной активности, биосовместимости и адгезивности НСП.

3. Установлена возможность управления в широких диапазонах зарядовыми характеристиками поверхности полимеров покрытых углеродсожержащими пленками и используемых для изготовления контейнеров, с целью длительного хранения аллотрансплантатов. Показано, что биосовместимость углеродных пленок прямо пропорциональна величине электростатического потенциала, а антибактериальная активность определяется. структурой и рельефом поверхности.

4. Впервые разработана система донорскаятканьнаномодифицированная, биосовместимая, асептическая поверхность питательная среда, которая по результатам проведенных исследований является более совершенной динамической моделью для" хранения жизнеспособного донорского материала.

Практическая значимость.

1. Разработанные упаковочные материалы для хранения аллотрансплантатов и специальный контейнер для хранения донорской роговицы с биосовместимой асептической наноструктурированной поверхностью могут использоваться в работе тканевых банков. Углеродсодержащее покрытие, модифицирующее поверхность обрабатываемого полимера, обеспечивает асептические условия хранения аллоплантов, а также донорской роговицы и поддерживает метаболические процессы в донорских тканях. Возможность длительного хранения* жизнеспособных, донорских тканей, в том числе донорской роговицы в асептических пленках и контейнерах с биосовместимой поверхностью, а также безопасная их транспортировка позволят иметь запасы донорского материала.

2. Использование длятрансплантации сохранившего жизнеспособность ' качественного донорского материала обеспечивает благополучный исход операции, уменьшает риск послеоперационных осложнений, гарантирует успешное приживление трансплантата. ,.

Основные положения^ выносимые на защиту.

1., Биосовместимая НСП, имея: физико-химические характеристики широкого диапазона, предполагает заданный химическийсостав, атомную структуру, заряд на поверхности и способна обеспечивать эффект поляризации клеточных мембран, форму и функционирование, клеток живых тканей когда они находятся в контакте с ней.

2. АсептическаяНСП специального контейнера, создавая: в консервирующем растворе слабую катионическую среду, исключает существование каких-либо контаминации в ней, способствует поляризации клеточных структур донорского материала, восстанавливая тем самым потенциалы ее клеточных мембран, что, например, задерживает потерю эндотермальных клеток (ЭК) и обеспечивает длительное хранение жизнеспособной роговицы.

3. Бактерицидная активность НСП определяется её физико-химическими свойствами и степенью рельефа, то есть взаимодействие НСП с микроорганизмами протекает по .двум механизмам: первый связанс электростатическим свойствами НСП, второй — со степенью дисперсности НСП.

4. Адгезивные свойства НСП позволяют обеспечить оптимальное взаимодействие. в системе донорская ткань — НСП углеродсодержащей плёнки.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены на следующих научных форумах: на Европейских конференциях «Diamond, Diamond-like and Related Materials» по алмазным и алмазоподобным пленкам и родственным им материалам: Барселона, Испания, 1995; Альбуфейра, Тур, Франция, 1996; Эдинбург,. Шотландия, 1997; Крит, Греция, 1998; Прага, Чехия, 1999; Порто, Португалия, 2000; Зальцбург, Австрия, 2003; «XIII International Congress of Eye Research», международном конгрессе по теоретическим и фундаментальным исследованиям. в: офтальмологии, Париж, Франция, 1998; «9-th International Conference on Modern Materials & Technologies», конференции по современным материалам и технологиямФлоренция, Италия, 1998; «5th International Conference on the Applications of Diamond Films and Related Materials», «1st InternationalConference: on Frontier Carbon Technology" — международнойконференции по применению алмазоподобных пленок и родственных им материалов, Цукуба, Япония, 1999; международной научно-технической: конференции «Вакуумная наука и техника'1, Москва, 2002; «The First UAE—International Conference: on Biological and' Medical Physics», международной конференции по биологической и медицинской физике, {Аль-Айн ,. Объединенные Арабские Эмираты, 2005; «XXX. InternationalWorld-Ophthalmology Congress, Sao Paulo, Brasil», всемирный офтальмологический/ конгресс, СанПаулоБразилия, 2006; «Ее 112 Congres De La SFO», конгрессе ассоциации французских офтальмологов, Париж, Франция- 2006; «1st International Conference for Ocular Cell Biology», международной конференции по клеточной биологии в офтальмологии, Кембридж, Великобритания, 2006.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 10 работ в международной и центральнойпечати. Получен. 1 патент на изобретение и подана 1 международная. заявка на изобретение.

Выводы.

1. Применение полимерных пленок с углеродсодержащими покрытиями на основе НСП и имеющих заданные физико-химические свойства, позволяет пролонгировать жизнеспособность консервируемых донорских материалов при сохранении их биопластических свойств.

2. Биосовместимость углеродных пленок пропорциональна величине их электростатического потенциала. На данном принципе разработаны покрытия с НСП, которые могут использоваться для обработки специальных контейнеров и упаковочных пленок с целью длительного хранения различных видов донорского материала.

3. Углеродсодержащие покрытия обладают антибактериальными свойствами. НСП специального контейнера, создавая в физиологическом буферном растворе слабую катионическую среду, исключает существование каких-либо контаминаций в нейспособствует поляризации клеточных структур, восстанавливая потенциалы клеточных мембран, тем самым сохраняет форму и структуру донорской ткани.

4. Адгезивные свойства предлагаемых покрытий определяются электростатическими свойства НСП и могут способствовать либо адгезии на поверхности химических соединений, белковых структур, клеток, клеточных структур, либо НСП может проявлять себя интактной в отношении биологического материала.

5. Применение асептических специальных контейнеров и упаковочных пленок с биосовместимой поверхностью позволяет увеличивать сроки консервации и запаса донорского материала. Использование для трансплантации сохранившего жизнеспособность качественного донорского материала обеспечивает благополучный исход операции, уменьшает риск послеоперационных осложнений.

6. Создание биологически активной системы с помощью формирования НСП — это решение проблемы длительного хранения жизнеспособных донорских тканей. Практические рекомендации.

Для асептического хранения и транспортировки донорского материала, используемого в общей хирургии, впервые разработаны специальный контейнер и упаковочные пленки с биосовместимой асептической НСП. Разработанные для обработки поверхности контейнеров и пленок углеродсодержащие покрытия с НСП способствуют поддерживанию метаболических процессов донорских тканей, обеспечивая тем самым увеличение сроков их жизнеспособности во время консервации. Изготовленные таким образом контейнеры и пленки могут быть использованы для длительного хранения жизнеспособных донорских тканей в условиях многопрофильных тканевых банков, а также при необходимости для безопасной транспортировки донорского материала.

Для консервации донорской роговицы предлагаемый способ консервации обеспечивает:

1. Бандажную функцию для донорской роговицы, которая защищает ее от деформации и возможных механических повреждений.

2. Физико-химические свойства НСП обеспечивают асептическое хранение донорской роговицы, поляризацию клеточных мембран, а также способствуют поддержанию метаболических процессов.

3. Хранение донорской роговицы в специальном контейнере не требует периодической замены питательной среды, тем самым избавляет клетки донорской роговицы от возможных стрессов и исключает возможность инфицирования питательной среды.

4. Увеличение срока хранения донорской роговицы до 30 дней и более.

5. Возможность транспортировки донорских роговиц в контейнерах.

6. Многократное использование контейнеров.