Reconstruction of tubular bone defects using allografts included in the adoptive vascular circuit (experimental study): Abstract of the PhD THESIS in medical sciences 321.18 – Orthopedics and traumatology scientific

Abstract

Lucrarea este expusă pe 136 pagini de text electronic și include: Introducere, III capitole, concluzii generale și recomandări practice. Indicele bibliografic citează 142 surse literare. Materialul ilustrativ este reprezentat în 17 tabele și 32 figuri. Rezultatele obținute sunt publicate în 5 lucrări științifice. Cuvinte-cheie: defect osos critic, alogrefă osoasă vascularizată, experiment in vivo Scopul: cercetarea premiselor pentru plastia defectelor osoase tubulare prin metoda experimentală in vivo cu alogrefe osoase vascularizate decelularizate incluse în circuitul vascular, pentru aprecierea fezabilității Obiective: 1. Cercetarea anatomică a vascularizării membrului posterior la animal de laborator (NZWR) și stabilirea segmentului osos tubular lung cu pedicul vascular optim. 2. Elaborarea procedurii de prelevare și conservare a segmentului osos tubular lung cu pedicul vascular optim pentru conservare, decelularizare 3. Elaborarea protocolului de anestezie și intraoperator pentru plastia ortotopică in vivo a defectului osos tubular lung cu alogrefă vascularizată compozită decelularizată 4. Cercetarea și testarea in vivo a vaselor decelularizate prin metodă mixtă (compatibilă pentru grefele osoase integrale compozite - os +vas), pentru studierea rezistenței mecanice la sutura microchirurgicală, a TA, undă de puls in circuitul gazdă la animal de laborator, șobolani Wistar. 5. Cercetarea prin testarea in vivo a țesutului osos decelularizat prin metodă mixtă (compatibilă pentru grefele osoase integrale compozite - os +vas) revascularizat prin studierea manifestărilor clinice și paraclinice ale plastiei defectelor osoase tubulare. Noutatea și originalitatea cercetării: combinarea în premieră a decelularizării alogrefelor vascularizate osoase cu tehnicile microchirurgicale, pentru includerea lor în circuitul vascular gazdă sau adoptiv, ar permite obținerea unei grefe ortotopice care nu ar necesita imunosupresie, ar păstra integral vascularizarea, proprietățile biologice ale osului pentru consolidare și o funcție reparatorie eficientă. Semnificația teoretică: cercetarea literaturii de specialitate a permis trasarea vectorului studiului spre tacticile de tratament experimental ale defectelor osoase tubulare prin alogrefe osoase vascularizate ortotopice, care nu ar necesita imunosupresie postgrefare, testate in vivo în premieră după procesul de decelularizare. Valoarea aplicativă a lucrării: Elaborarea unui algoritm de prelevare și plastie a defectelor osoase tubulare in vivo cu alogrefe osoase vascularizate decelularizate reincluse microchirurgical în circuitul adoptiv. Implementarea rezultatelor științifice: rezultatele studiului experimental obținute au fost implementate în cadrul Laboratorului de Inginerie Tisulară și Culturi Celulare, Catedra Ortopedie și Traumatologie a USMF N. Testemițanu. Rezultatele obținute au fost implementate în cadrul proiectelor de cercetare: 1.„Nanoarhitecturi în bază de GaN și matrici tridimensionale din materiale biologice pentru aplicații în microfluidică și inginerie tisulară” - 20.80009.5007.20 oferit de Agenția Națională de Cercetare Dezvoltare a Guvernului Republica Moldova; 2. Proiect bilateral: Grefoni osoși nanostructurați cu proprietăți predeterminate (2024-2026) (nr. 29ROMD din 20.05.2024) – Laboratorul de inginerie tisulară și culturi celulare – Universitatea de Stat de Medicină și Farmacie „Nicolae Testemițanu” (Republica Moldova) și Centrul de Medicină Personalizată – Universitatea Națională de Știință și Tehnologie POLITEHNICA București, România.

The work is presented on 136 pages of electronic text and includes an Introduction, threechapters, general conclusions, and practical recommendations. The bibliographic indexcites142literary sources. Illustrative material comprises 17 tables and 32 figures. The resultsobtainedhave been published in 5 scientific works. Key words: critical bone defect, vascularized bone allograft, in vivo experiment. Main aim of the work: An experimental in vivo study on the feasibility of critical-sizedtubular bone defect reconstruction using decellularized vascularized compositeallograftsintegrated into the host circulatory system. Research objectives: 1. Review of specialized literature to evaluate contemporary methodologies for thetreatmentof critical bone defects; 2. Anatomical research of hind limb vascularization in laboratory animals (NZWR)toestablish the bone segment with the optimal vascular pedicle; 23 3. Development of a procedure for harvesting bone segments with a vascular pedicleforpreservation, decellularization, and subsequent integration into the recipient vascular circuit; 4. In vivo testing of vessels decellularized via a mixed method within compositebonegrafts(bone+vessel), to study mechanical resistance to microsurgical suturing, blood pressure(BP),and pulse waves; 5. Investigation of local and systemic postoperative manifestations followingtheplacementof the vascularized bone allograft in the recipient organism compared to control groups; Novelty and originality of the research: Combining the decellularization of vascularizedbone allografts with microsurgical techniques by integrating them into the host vascular circuit.This approach allows for obtaining a graft that does not require immunosuppressionwhilefullypreserving vascularization, biological properties for bone consolidation, and effectivereparativefunction. Theoretical significance: The need for orthotopic vascularized bone allograftingthat doesnot require post-grafting immunosuppression is a highly relevant and current topicinreconstructive surgery. Applicative value of the work: Development of an algorithmfor the samplingandreconstruction (plasty) of critical in vivo bone defects using decellularized vascularizedboneallografts. Implementation of scientific results: The results of this experimental studywereimplemented within the Laboratory of Tissue Engineering and Cell Cultures, DepartmentofOrthopedics and Traumatology of USMF “Nicolae Testemițanu”. Furthermore, the resultswereintegrated into the research projects: 1. "GaN-based nanoarchitectures and three-dimensionalmatrices of biological materials for applications in microfluidics and tissue engineering"(20.80009.5007.20), funded by the National Agency for Research and Development oftheGovernment of the Republic of Moldova, 2.Bilateral Project: Nanostructured bonegraftswithpredetermined properties (2024–2026) (Grant No. 29ROMD/20.05.2024) – Laboratoryof TissueEngineering and Cell Cultures – “Nicolae Testemițanu” State University of MedicineandPharmacy (Republic of Moldova) and the Personalized Medicine Center – National UniversityofScience and Technology POLITEHNICA Bucharest, Romania.