Изменения морфологических и спектральных характеристик лазерно-индуцированной флюоресценции на этапах биотехнологии ацеллюлярного графта аорты кролика

В настоящее время актуальны биотехнологические методы, на основе которых создаются аутологичные трансплантаты, для замещения функций поврежденной ткани. Этот подход включает в себя создание базовых клеточных линий, из которых создается тканевая или органная конструкция, трехмерную реконструкцию экстрацеллюлярного матрикса с последующей имплантацией созданной системы в организм. К сожалению, системы оценки качества биотехнологических этапов приготовления аутографтов на сегодняшний день нет. Все существующие методы инвазивны для графта, их проведение требует множества дополнительных и часто длительных процедур, что делает эти методы малопривлекательными для реальной практики. В свете изложенного, перспективным представляется разработка метода быстрой и точной диагностики состояния графта аорты на этапах децеллюляризации с использованием методов, основанных на применении лазерного излучения.

В качестве источника облучения использован газоразрядный KrF эксимерный лазер с длиной волны l = 248нм (или XeCl c l=308нм) и энергией в импульсе 5-10 мДж. Длительность излучения лазера составляла 5нс и импульсная мощность ~2^.10⁶Вт.

Графты аорт после диссекции были помещены в раствор Трипсин/ЭДТА при 37С⁰. Измерения лазерно-индуцированной флюоресценции (ЛИФ) выполнялись после децеллюляризации образцов. Нами было показано, что полный цикл децеллюляции графтов аорт, приводит к исчезновению 2-го пика в полосе от 420 до 570 нм. При изучении морфологических изменений цитоархитектоники ткани аорт и степени деградации ядерного материала было показано последовательное уменьшение и полное исчезновения ядерносодержащих клеток в стенке аорт на этапах децеллюляции при окрасках на пропидиум иодит и этидиум бромид. Анализ на содержание кальция при децюлляризации проводился с хлортетрациклином и показал его достоверное снижение.

Исследование показало, что спектры ЛИФ на этапах децеллюляризации достоверно различаются от спектров тканей до начала этапа децеллюляризации. Более того, исследование показало перспективность использования УФ лазера с l=248 нм для диагностики состояния биологических тканей, в частности для определения степени децеллюляризации клапанно-содержащих графтов аорт. Также обосновано, что феномен исчезновения пика ЛИФ децеллюляризации связан с потерей ядерносодержащих клеток и снижением уровня тканевой кальцификации.