Využití biodegradabilních nanovláken kaprolaktonu k chirurgické léčbě recidivující kýly v jizvě

Abstract

The incisional hernia is the most common post-operative complication and the most common reason for a re-operation in general. Despite all the effort spent to develop new techniques and materials for its repair, the number of recurrences remains unchanged and some call it a "surgery of failure". Surgical mesh has brought a "tension-free" principle but also a lifelong risk for a potential complication for those who received it. Nanofiber scaffolds mimic the structure of the extracellular matrix which proves to be one of the key parameters in materials biocompatibility. Polycaprolactone is biodegradable, hydrophilic polymer suitable for adhesion and proliferation of tissue cultures. By changing the conditions and concentrations during the electrospinning procedure, its mechanical and structural properties can be modified. Also different molecules can be incorporated in its fibres later released during the fibre degradation. In the experiment a polycarprolactone nanofibers alone or enriched with growth factors and a composite material with polypropylene mesh were used. After testing our hypothesis in vitro, an animal study was conducted as a prove of the concept. In vitro adhesion, viability and proliferation of fibroblasts on each sample was studied. In vivo a histological examination folowed an extensive...

Kýla v jizvě je nejčastější pooperační komplikací a nejčastějším důvodem re-operací obecně. Navzdory vývoji nových technik a materiálů použitelných pro její chirurgické řešení, zůstává počet recidiv vysoký a tato kapitola bývá dokonce označována jako "chirurgie nezdaru". Chirurgická síťka přinesla princip tzv. "plastiky bez napětí", ale bez ohledu na použitý materiál také celoživotní riziko potenciálních komplikací pro ty, kterým byla implantována. Nanovlákenné nosiče díky své 3D struktuře věrně napodobují strukturu extracelulární matrix, což se ukazuje jako jeden z klíčových parametrů pro biokompatibilitu implantovaného materiálu. Polykaprolakton je biodegradabilní, hydrofilní polymer, vhodný pro adhezi a proliferaci tkáňových kultur. Změnou podmínek a koncentrací v průběhu elektrozvlákňování je možno jeho mechanické a strukturální vlastnosti modifikovat, nebo do jeho vlákna komponovat molekuly růstových faktorů, které budou během rozpadu vláken řízeně uvolňovány. V experimentu byla použita nanovlákna kaprolaktonu samotná a obohacená o růstové faktory a kompozitní síťka složená z těchto materiálů a standardní polypropylénové sítě. Experimentální část práce zahrnovala in vitro testování jednotlivých vzorků a po ověření hypotézy experiment na malém zvířecím modelu (králík). In vitro byla testována adheze,...