Оценка гемостатической активности многокомпонентных полимерных губчатых имплантатов в эксперименте in vitro

   АКТУАЛЬНОСТЬ. Разработка новых образцов местных гемостатических средств является интенсивно развивающимся направлением современной биотехнологии ввиду высокой потребности клинических баз в таких изделиях и необходимости импортозамещения. Помимо постоянного поиска оптимальных веществ, используемых в качестве основы (коллаген, целлюлоза и ее производные, желатин и пр.) для изготовления местных гемостатических средств, разрабатываются и методы их всестороннего тестирования.

   ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Оценить гемостатическую активность многокомпонентных полимерных губчатых имплантатов с помощью разработанного авторами коагулометрического способа в эксперименте in vitro.

   МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. В качестве материалов исследования использовали новые образцы многокомпонентных полимерных губчатых имплантатов, разработанных на базе лаборатории экспериментальной хирургии и онкологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России. Образцы выполнены на основе морского коллагена, изготовленного из глубоководного кальмара, в разных соотношениях по массе с натриевой солью карбоксиметиллцеллюлозы (15/85, 25/75, 50/50). Оценивали гемостатическую активность указанных изделий в эксперименте in vitro по разработанной методике, основанной на коагулометрическом измерении времени свертывания крови доноров-добровольцев. Статистическую обработку данных проводили с применением методик описательной и вариационной статистики (Ме [25; 75]). Статистическую значимость отличия определяли с помощью критерия Манна–Уитни (p < 0,05).

   РЕЗУЛЬТАТЫ. Время свертывания крови в экспериментальной группе № 2 оказалось на 2,12 с меньше, чем в контрольной (тестируемые образцы кровоостанавливающих средств не вносили). Статистически значимые отличия обнаружены при сравнении значений времени свертывания в экспериментальных группах № 3 (на 2,98 с меньше) и № 4 (на 2,37 с) с значениями контрольной группы (№ 1). Уменьшение времени свертывания крови косвенно доказывает эффективность используемых изделий за счет образования сгустка крови за меньший срок. Это позволяет предположить, что при использовании  кровоостанавливающих средств в условиях кровотечения изделия уменьшат продолжительность и объем кровотечения за счет гемостатической активности.

   ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В рамках выполненного исследования установлено, что предложенный авторский метод оценки гемостатической активности местных кровоостанавливающих средств, основанный на оценке времени свертывания крови с помощью электрокоагулометрии, после измельчения тестируемых образцов обладает простотой выполнения, доступен для большинства лабораторий и позволяет исследовать эффективность различных форм многокомпонентных полимерных губчатых имплантатов. Разработка многокомпонентных полимерных губчатых имплантатов на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и коллагена представляется перспективным направлением, так как данные изделия ускоряют время свертывания крови в эксперименте in vitro.

1. Abri B, Vahdati SS, Paknezhad S, Maid PS, Alizadeh S. Blunt abdominal trauma and organ damage and its prognosis. Journal of Analytical Research in Clinical Medicine. 2016;4(4):228–232. doi: 10.15171/jarcm.2016.038

2. Будко Е.В., Черникова Д.А., Ямпольский Л.М., Яцюк В.Я. Местные гемостатические средства и пути их совершенствования. Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2019;27(2):274–285. doi: 10.23888/PAVLOVJ2019272274-285

3. Chiara O, Cimbanassi S, Bellanova G, Chiarugi M, Mingoli A, Olivero G, et al. A systematic review on the use of topical hemostats in trauma and emergency surgery. BMC Surgery. 2018;18(1):68. PMID: 30157821 doi: 10.1186/s12893–018–0398-z

4. Hickman DA, Pawlowski CL, Sekhon UDS, Marks J, Gupta AS. Biomaterials and advanced technologies for hemostatic management of bleeding. Adv Mater. 2018 Jan;30(4):10.1002/adma.201700859. PMID: 29164804 doi: 10.1002/adma.201700859

5. Li X, Li YC, Chen M, Shi Q, Sun R, Wang X. Chitosan/rectorite nanocomposite with injectable functionality for skin hemostasis. J Mater Chem B. 2018;6(41):6544–6549. PMID: 32254862 doi: 10.1039/c8tb01085d

6. Huang H, Chen H, Wang X, Qiu F, Liu H, Lu J, et al. Degradable and bioadhesive alginate-based composites: an effective hemostatic agent. ACS Biomater Sci Eng. 2019;5(10):5498–5505. PMID: 33464069 doi: 10.1021/acsbiomaterials.9b01120

7. Biranje SS, Madiwale PV, Patankar KC, Chhabra R, Dandekar-Jain P, Adivarekar RV. Hemostasis and anti-necrotic activity of wound-healing dressing containing chitosan nanoparticles. Int J Biol Macromol. 2019;121:936–946. PMID: 30342937 doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.10.125

8. Липатов В.А., Фрончек Э.В., Григорьян А.Ю., Северинов Д.А., Наимзада М., Закутаева Л.Ю. Оценка эффективности новых образцов местных кровоостанавливающих средств на основе хитозана после резекции печени в эксперименте. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2023;1(31):89–96. doi: 10.17816/PAVLOVJ108094

9. Буркова Н.В., Киричук О.П., Кузнецов С.И., Юдин В.Е., Дресвянина Е.Н., Романчук Е.В. Анализ активационных возможностей и гемолитической активности пленок хитозана при их контакте с клеточными элементами венозной крови человека in vitro. Смоленский медицинский альманах. 2018;(4):207–210.

10. Исмаилов Б.А., Садыков Р.А., Ким О.В. Гемостатический имплантат из производных целлюлозы. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2019;(9):56–61. doi: 10.31146/1682-8658-ecg-169-9-56-61

11. Chen K, Wang F, Liu S, Wu X, Xu L, Zhang D. In situ reduction of silver nanoparticles by sodium alginate to obtain silver-loaded composite wound dressing with enhanced mechanical and antimicrobial property. Int J Biol Macromol. 2020;148:501–509. PMID: 31958554 doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.01.156

12. Чарыев Ю.О., Аскеров Э.М., Рыжова Т.С., Муравлянцева М.М. Гемостатические препараты местного действия в современной хирургической практике. Тверской медицинский журнал. 2022;(1):31–41.

13. Земляной А.Б. Средство местного гемостаза - текучая активная гемостатическая матрица. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2019;(5):104–115. doi: 10.17116/hirurgia2019051104

14. Huang L, Liu GL, Kaye AD, Liu H. Advances in topical hemostatic agent therapies: a comprehensive update. Adv Ther. 2020;37(10):4132–4148. PMID: 32813165 doi: 10.1007/s12325-020-01467-y

15. Tompeck AJ, Gajdhar AUR, Dowling M, Johnson SB, Barie PS, Winchell RJ, et al. A comprehensive review of topical hemostatic agents: The good, the bad, and the novel. J Trauma Acute Care Surg. 2020;88(1):e1–e21. PMID: 31626024 doi: 10.1097/TA.0000000000002508