Экстракция полипептидов из альгинатных гидрогелей in vitro и in vivo

Abstract

В настоящее время проблема адекватного лечения больных инфарктом миокарда по-прежнему актуальна, что, в свою очередь, диктует необходимость разработки новых патогенетических препаратов для предотвращения развития сердечной недостаточности в постинфарктный период. В последние годы значительно возрос интерес к полимерам, применяемым в качестве механической «заплатки»-имплантанта и как депо для биологически активных веществ при ремоделирования сердечной мышцы. Настоящая работа посвящена исследованию зависимости свойств гелей от их состава, а также изучению десорбции биологически активных компонентов из полученных имплантантов в биологических объектах. Работа проведена in vitro с использованием ступенчатой экстракции полипептидов серца новорожденных поросят и in vivo – путем имплантации комплекса гель-экстракт в мышечную ткань. Оценку динамики переноса полипептидов проводили с использованием фотометрических и флуориметрических методов. Установлено, что по мере роста концентрации альгината в геле, происходит переход от конвективного механизма массопереноса к молекулярной диффузии. Использование флуоресцирующего протеина (R-фикоэритрин) позволило установить, что пептиды переходят из геля в окружающие ткани в течение 5 часов со скоростью 8-9% в час с последующим уменьшением скорости экстракции за счет встречной диффузии. Что способствует пролонгации действия пептидов на орган-мишень. Таким образом, приведенные данные о массопереносе полипептидов в альгинатных гелях, следует принимать во внимание при создании композиций пептидный экстракт-гель при трансплантации в биологические объекты. //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Now the problem of adequate treatment of the patients with myocardial infarction is still actual one that is in its turn necessitates the developing of new pathogenetic formulations to prevent the development of cardiac deficiency during post-infarction period. In this connection the interest to polymers applied as mechanical “patch” implant and depot for biologically active substances when remodeling a cardiac muscle. This research is devoted to the study of dependence of the properties of gels on their composition as well as studying desorption of biologically active components from the resulted implants in biological objects. The work has been perfumes in vitro using step-wise extraction of polypeptides form the heart of newborn piglets and in vivo by implanting the gel-extract complex into muscular tissue of rats. The dynamics of peptide transfer was assessed using photometric and fluorimetric methods. It has been established that with the growth of alginate concentration in gel there is a transition from convective mechanism of mass transfer to molecular diffusion. The study of the dynamics of mass transfer of fluorescent protein (R-phycoerythrin) has shown that peptides release from a gel into surrounding tissues for 5 hrs with the rate of 8-9% per hors with following decrease in the extraction rate due to cross diffusion, which contributes to prolonged effect of peptides to a target organ. Thus the data presented about mass transfer in alginate gels should be taken into account when designing the compositions of peptide-extract gels during transplantation into biological objects.