Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.20333/2500136-2021-2-90-93

Ключевые слова: superparamagnetic nanoparticles, ferroarabinogalactans, RGD peptide, integrins, bone tissue regeneration, суперпарамагнитные наночастицы, ферроарабиногалактаны, пептид RGD, интегрины, регенерация костной ткани

Аннотация: Цель исследования. Оценить способность суперпарамагнитных наночастиц, функционализированных пептидом RGD, ускорять восстановление костной ткани после поперечной остеотомии под влиянием низкочастотного переменного магнитного поля. Материал и методы. В работе использовались суперпарамагнитные наночастицы ферроарабиногалактаны (FeАГ), функционализированные пептидом RGD для адресного связывания с интегринами. Моделью для оценки способности FeАГ-RGD ускорять регенерацию костной ткани стала поперечная остеотомия лучевой кости мышей ICR. Для индукции процесса регенерации костной ткани после введения частиц FeАГ-RGD мышей помещали в переменное магнитное поле (50Гц 100Э) на 60 мин. Терапию проводили ежедневно на протяжении 5 дней. Результаты. В работе проверялась гипотеза об ускорении регенерации костной ткани методом магнитомеханической терапии с помощью суперпарамагнитных наночастиц FeАГ-RGD. Установлено, что FeАГ-RGD в условиях переменного магнитного поля (50Гц 100Э) способны менять свою ориентацию в пространстве и, таким образом, вызывать механическое напряжение в белках клеточной мембраны - интегринах, запускающих процесс остеогенной дифференцировки. Результаты исследований показали, что 5 процедур магнитомеханической терапии приводит к полному восстановлению костной ткани в месте поперечной остеотомии, в то время как в группе контрольных животных сращения костей не наблюдается. Заключение. Использование метода магнитомеханической терапии с помощью ферроарабиногалактанов, функционализированных адресным лигандом RGD для связывания с интегринами остеогенных клеток, является перспективной технологией регенерации костной ткани. The aim of the research. To assess the ability of superparamagnetic nanoparticles functionalized with the RGD peptide to accelerate bone tissue recovery after transverse osteotomy under the influence of a low-frequency alternating magnetic field. Material and methods. We used superparamagnetic nanoparticles ferroarabinogalactans (FeAG) functionalized with the RGD peptide for targeted binding to integrins. The model for assessing the ability of FeAG-RGD to accelerate bone regeneration was the transverse osteotomy of the radius of the ICR mice. To induce the process of bone tissue regeneration after the injection of FeAG-RGD particles, mice were placed in an alternating magnetic field (50 Hz 100 Oe) for 60 min. The therapy was performed daily for 5 days. Results. The paper tested the hypothesis about the acceleration of bone tissue regeneration by the method of magnetomechanical therapy using superparamagnetic FeAG-RGD nanoparticles. It has been established that FeAG-RGD under conditions of an alternating magnetic field (50 Hz 100 Oe) are able to change their orientation in space and, thus, cause mechanical stress in the proteins of the cell membrane - integrins, which trigger the process of osteogenic differentiation. The research results showed that 5 procedures of magnetomechanical therapy lead to complete restoration of bone tissue at the site of the transverse osteotomy, while in the group of control animals no fusion of bones is observed. Conclusion. The use of the method of magnetomechanical therapy using ferroarabinogalactans functionalized with the targeting ligand RGD for binding to integrins of osteogenic cells is a promising technology for bone tissue regeneration.

Журнал: Сибирское медицинское обозрение

Выпуск журнала: № 2

Номера страниц: 90-93

ISSN журнала: 18199496

Место издания: Красноярск

Издатель: Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого

• Замай Галина Сергеевна (Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр» СО РАН)
• Коловская Ольга Сергеевна (Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр» СО РАН)
• Грек Даниил Сергеевич (Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого)
• Бабкин Василий Анатольевич (Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского СО РАН)
• Неверова Надежда Анатольевна (Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского СО РАН)
• Кошманова Анастасия Александровна (Сибирский Федеральный университет)
• Пац Юрий Степанович (Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК