Как делают коллаген для заживления ран и «ремонта» костей: видео из лаборатории
Фото
НИИ СП им. Склифосовского

Коллаген — это фибриллярный белок, который входит в состав всей соединительной ткани человека. Он незаменим для регенераторных процессов, если говорить упрощенно, то именно коллаген стимулирует все процессы заживления. Он присутствует в коже, сухожилиях, костях, хрящах, отвечая за их прочность и эластичность.

Дефицит коллагена может спровоцировать ревматоидный артрит, системную красную волчанку, склеродермию и ряд других менее распространенных болезней, которые серьезно ухудшают качество жизни. 

Александр Миронов
Александр Миронов
Хирургия

Заведующий отделением консервирования тканей и производства трансплантатов с операционным блоком в НИИ СП им. Склифосовского, кандидат медицинских наук

«Человеческий организм — это очень сложно устроенный биологический механизм, который, как и любой другой механизм, периодически требует замены деталей. Именно этим и занимается тканевая инженерия. В лаборатории из коллагена мы изготавливаем повязки, остеопластические материалы. Синтезируемый коллаген первого типа помогает заживлять ожоги и глубокие раны», — рассказывает врач.

Процесс изготовления

Коллаген синтезируют в холодной комнате при определенной температуре — от минус 2 до плюс 5 градусов. Если в помещении будет хотя бы на один градус теплее или холоднее, то весь процесс нарушится. Не будет происходить необходимых химических реакций, вместо них начинается так называемся сшивка белков.

Когда продукт готов, то его насыщают разнокалиберным материалом — костной крошкой. Готовую смесь обрабатывают ультрафиолетом и помещают в специальные стерильные условия. На этом этапе в коллаген добавляют так называемые «факторы роста» — именно они отвечают за процесс заживления (если речь идет о ране или ожоге) и приживления (если мы говорим о трансплантате).

«Мы заставляем организм активно вырабатывать вещества, которые формируют собственную ткань, замещая ту, которую мы в него внедрили»

Сушка коллагеновых повязок

Коллагеновые повязки помещают в лиофильную машину — она охлаждает белок до минус 30 градусов. Смесь находится в таких условиях около 24 часов. За этот период из нее испаряется вся влага. Через сутки из машины достают почти готовый остеопластический материал. Его остается только стерилизовать.

Готовые повязки используют травматологи, комбустиологи, нейрохирурги… список можно продолжить.

Изготовление трансплантатов

Наталья Боровкова
Наталья Боровкова
Биология, медицина

Заведующая научным отделением биотехнологий и трансфузиологии в НИИ СП им. Склифосовского, доктор медицинских наук

«Самые популярные трансплантаты — это трансплантаты кости. Например, они необходимы при оперировании оскольчатых переломов. При такой травме происходит дефицит костной ткани, которую необходимо чем-то возмещать», — пояснила эксперт.

Трансплантат изначально очищают, обрабатывают химическими веществами. Из распиленной кости удаляют клетки, которые могут вызвать негативные реакции, а также белки и жиры. Затем происходит модификация трансплантата — процедура, необходимая для приживания клеток-реципиентов. Костную ткань насыщают раствором коллагена. Чтобы он лучше туда проникал, в кости просверливают маленькие дырочки. После чего ее упаковывают в специальные пакеты и стерилизуют. Готовый трансплантат уже отдают хирургам, которые и вживляют его пациенту во время операции.