Abstract
Introduction. Ligaments play a critical role in the body, linking bones together. Ligament ruptures are the most common manifestations of serious musculoskeletal injuries. This is especially true for the anterior cruciate ligament of the knee joint. In trauma surgery, orthopedics, the ligament functional recovery can be achieved by using tissue autografting, synthetic and biological prostheses. Of great interest to surgeons is the use of prostheses made of biological tissues of animal origin, since they are easily available and, when high-quality processing is achieved, they are safe, retaining their natural structure and strength. Purpose of the study. To decellularize the bovine tendon according to our originally developed technique and to investigate its efficacy in terms of the presence of cellular elements and physical and mechanical parameters of the material. Material and methods. To manufacture the prototype of the ligament prosthesis product, we developed the technique for processing the bovine tendon, as the most similar material by structure, including its mechanical processing, chemical and physical processing methods and a special treatment with supercritical carbon dioxide fluid containing nonionic surfactant Tween-80 for decellularization and extraction of organic components in addition to collagen framework, while maintaining strength properties. Histological studies were performed to check for the residues of cellular elements, and the measurements of the physical and mechanical properties of the material were made. Results. Histological examination of the material showed that after processing, 0–2 cells in the field of view were found in the material. The strength properties of the material were 503 kgf/mm2 before processing and 605 kgf/mm2 after processing. Conclusion. The data obtained in the study confirmed that the processing performed qualitatively affected the elimination of cells, did not worsen but even increased the mechanical strength of the material. Further study of the biocompatible properties of the material is required.
Highlights
Ligaments play a critical role in the body, linking bones together
Authors declare no conflict of interest The study was performed without external funding
Физико-механические свойства Физико-механические и прочностные свойства материала до и после обработки от каждой группы в виде средних показаний группы образцов представлены в таблице
Summary
Оценка метода децеллюляризации говяжьего сухожилия при разработке протеза крестообразной связки. Децеллюляризовать говяжье сухожилие в соответствии с нашей первоначально разработанной техникой и исследовать его эффективность с точки зрения наличия клеточных элементов, а также физических и механических параметров материала. Для изготовления прототипа изделия связочного протеза мы разработали технологию обработки сухожилия крупного рогатого скота, как наиболее схожего по структуре материала, включая его механическую обработку, химико-физические методы обработки и специальную обработку сверхкритическим флюидом диоксида углерода, содержащим неионогенное поверхностно активное вещество Твин-80 для децеллюляризации и извлечения органических компонентов в дополнение к коллагеновому каркасу при сохранении прочностных свойств. Были выполнены гистологические исследования для проверки остатков клеточных элементов, а также измерения физико-механических свойств материала. Полученные в ходе исследования, подтверждают, что произведенная обработка качественно повлияла на выведение клеток, не ухудшила и даже повысила механическую прочность материала. Ключевые слова: протез связки, децеллюляризация, сухожилие, ксенотрансплантат, биосовместимость, сверхкритический флюид диоксида углерода
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Transplantologiya. The Russian Journal of Transplantation
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.