Biocompatibility studies on hybrid materials of natural origin intended to support tissue regeneration

Biomateriały stanowią rozmaitą grupę substancji posiadających szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach medycyny. Dzięki swoim właściwościom, wykorzystywane są często w medycynie regeneracyjnej w celu zastąpienia uszkodzonego narządu lub w naprawie jego funkcji. Każdy biomateriał, aby dobrze spełniać swoje funkcje i być bezpiecznym dla organizmu, musi charakteryzować się wysoką biozgodnością i brakiem cytotoksyczności. W celu wykazania tych właściwości, przed wszczepieniem biomateriału do organizmu musi przejść on szereg badań laboratoryjnych.W niniejszej pracy podjęto próbę zbadania biozgodności i wpływu na hodowle komórkowe hybrydowych materiałów pochodzenia naturalnego: alginianu i chitozanu, oraz zawiesin wyizolowanych fragmentów kolagenów. W prowadzonych in vitro hodowlach trzech linii komórkowych: makrofagów RAW 264.7, oraz fibroblastów mysich L929 i ludzkich Hs680 z dodatkiem badanych materiałów przeprowadzono szereg testów mających na celu określenie cytotoksyczności, wpływu na żywotność i proliferację oraz wywoływanie stresu oksydacyjnego.Wbrew licznym doniesieniom w literaturze naukowej na temat dużej przydatności alginianów i chitozanów jako biomateriałów wspomagających regenerację tkanek i charakteryzujących się wysoką biozgodnością [1-3], wyniki uzyskane w przeprowadzonych badaniach wskazują na negatywne oddziaływanie badanych materiałów na hodowle komórkowe i wysokie działanie cytotoksyczne w odniesieniu do hodowli kontrolnej.Biomaterials are a group of various substances, which have wide application in many fields of medicine. Because of their properties, they are often used in regenerative medicine as a substitutes of injured organs or as instruments to improve their functions.All of biomaterials must be highly biocompatible and non - cytotoxic, which guarantee their safety for organisms and ability to serving their functions. It is necessary to perform laboratory tests prior to the application of biomaterial to the human body, which permit to obtain informations about their biological properties.In this study biocompability and cytotoxicity of hybrid biomaterials – alginate, chitosan and fragments of collagens - were tested with use of in vitro cell cultures. Three types of cells: macrophages RAW 264.7, murine fibroblasts L929 and humans fibroblasts Hs 680 were cultured with addiction of tested biomaterials and next examined to determine the impact of biomaterials on proliferation, cytotoxicity and inducing oxidative stress.Many studies prove that alginate and chitosan are highly biocompatible and non – cytotoxic, so they may be used as biomaterials supporting regeneration of injured tissues [1-3], but results obtained in this study are not coincident to this opinion and testify that biomaterials have a negative impact on cell cultures and cause increase of cytotoxicity