Материал для восстановления органов усовершенствовали в России

Способ улучшения имплантатов, применяемых для восстановления поврежденных органов, предложили ученые Томского политехнического университета (ТПУ). Авторы уверены, что новая технология расширит возможности тканевой инженерии. Результаты исследования опубликованы в журнале Surface & Coatings Technology,

Одним из направлений биомедицины сегодня является усовершенствование материалов для изготовления скаффолдов, то есть полимерных каркасов, применяемых для восстановления тканей или адресной доставки лекарств. После «заселения» нужными клетками или медикаментами скаффолд имплантируется на поврежденный участок органа и затем постепенно растворяется, замещаясь собственными тканями организма.

Несмотря на то, что современные скаффолды, по словам ученых, полностью биосовместимы и обладают хорошими механическими свойствами, их применение до сих пор ограничивается серьезной проблемой: материалы скаффолдов – биорезорбируемые полиэфиры – гидрофобны, то есть не «намокают» при взаимодействии с молекулами воды.

«Гидрофобность скаффолдов ограничивает их применение как в восстановительной медицине, так и в адресной доставке лекарств. Гидрофобность ухудшает присоединение клеток и их деление, а также увеличивает срок разложения скаффолда в организме», – рассказала участник научной группы, аспирант Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Анна Липовка.

Существуют методы повышения гидрофильности скаффолдов, наиболее эффективный из которых — обработка плазмой. Но, как объяснили ученые, уже через несколько дней эффект такой обработки ослабевает, а через несколько недель сходит на нет, ухудшая приживаемость скаффолдов.

Для улучшения их свойств ученые ТПУ решили дополнить плазменную обработку поверхности нанесением тонкой пленки оксида графена. Этот наноматериал, как объяснили ученые, обладает высокой гидрофильностью, которая не деградирует со временем.

Сравнительные испытания показали, что обработанный материал сохраняет необходимую гидрофильность достаточно долго. По словам ученых, это является серьезным достижением в разработке безопасных имплантируемых материалов, остро востребованных современной восстановительной хирургией при лечении сердечно-сосудистых, онкологических и ряда других заболеваний.

В дальнейшем исследователи ТПУ планируют изучить взаимодействие новых скаффолдов с живыми клетками и тканями при имплантации. Также совместно со специалистами Имперского колледжа Лондона (Англия) планируется применить лазерную обработку для создания электропроводящего слоя, который позволит проводить мониторинг состояния скаффолда в организме.