Перейти к основному содержанию
Реклама
Прямой эфир
Мир
В центральной части Турции произошло землетрясение магнитудой 5,3
Мир
В Мариуполе украинские боевики в ходе боев минировали трамваи
Мир
Товарооборот РФ и Австрии за десять месяцев 2022-го вырос на 65,4%
Мир
Пленный рассказал о порче его сослуживцем техники во избежание отправки на передовую
Мир
Спасатели РФ направились в наиболее пострадавшую от землетрясения провинцию Турции
Армия
Российский танкист рассказал о спрятавшихся в подвалах домов украинских националистах
Мир
В МИД Японии заявили о нацеленности на мирный договор с Россией
Наука
«Прогресс МС-20» отстыковался от МКС
Мир
Посол РФ в Австрии рассказал о недовольстве местных санкционной политикой против РФ
Мир
В США рассказали о возможном повышении госпошлины на российский алюминий
Мир
Число погибших в результате землетрясения в Турции возросло до 2921
Мир
Байден рассказал о нежелании отправлять истребители F-16 на Украину
Главный слайд
Начало статьи
Озвучить текст
Выделить главное
вкл
выкл

Ученые НИТУ МИСИС совместно с коллегами из Томского политехнического университета предложили способ модификации биополимеров для тканевой инженерии. Добавление в материал небольшого количества частиц восстановленного оксида графена улучшает его механические свойства и эффект памяти формы. В будущем такой материал может использоваться для регенерации мягких тканей, например кожных покровов, рассказали разработчики. Эксперты уверены, что он будет востребован в регенеративной и персонализированной медицине. Однако необходимы дальнейшие исследования его безопасности для человеческого организма.

Эффект матрикса

Биополимеры широко используются в медицине, а научные исследования в этой сфере развиваются в нескольких перспективных направлениях. Во-первых, ученые создают полимерные композиционные материалы, которые характеризуются биосовместимостью (свойствами, которые не дают ему отторгаться организмом) и биодеградацией (то есть способностью растворяться в организме без следа). Во-вторых, производят полимерные скаффолды — «каркасы», которые служат основой, матриксом для клеток и используются для реконструктивной хирургии.

К материалам, используемым для создания таких каркасов, предъявляется целый ряд требований — они должны обладать соответствующими биомеханическими свойствами, иметь развитую микроструктуру и способствовать процессу регенерации ткани. Поэтому одной из основных задач тканевой инженерии является изучение и создание новых материалов для различных применений.

Биосовместимые полимеры полилактид и поликапролактон хорошо подходят под описанные критерии, более того, полилактид обладает ярко выраженным эффектом памяти формы, который может улучшить адаптивность медицинских конструкций и способствовать правильной установке имплантатов. Ученые научно-образовательного центра биомедицинской инженерии Университета науки и технологий МИСИС совместно с исследователями Томского политехнического университета модифицировали скаффолды (каркасы) из комбинации этих материалов и добавления в состав частиц восстановленного оксида графена (rGO), которые имеют особые электро- и теплопроводные свойства.

лаборатория

Полина Ковалева

Фото: пресс-служба НИТУ МИСИС

— В результате испытаний выяснилось, что наполнитель rGO способствует повышению степени кристалличности полимерной матрицы. Так, по мере увеличения содержания этих частиц механические свойства каркасов улучшались, — рассказала «Известиям» соавтор работы сотрудник научно-образовательного центра биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Полина Ковалева.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале European Polymer Journal.

Предел прочности

Ученым удалось увеличить предел прочности каркасной основы при растяжении в два раза относительно скаффолдов без частиц. Кроме того, теплопроводные частицы способствовали размягчению полимерной матрицы, что улучшает свойство восстановления формы.

Исследователи отмечают, что подобные материалы перспективны для применения в тканевой инженерии, в особенности для имплантатов мягких тканей, а программируемый эффект памяти формы может служить для самоустановки, усадки или, наоборот, разворачивания скаффолдов в организме. Ученые считают, что с помощью разработки можно будет «выращивать» такие растяжимые структуры, как нервные ткани и кожные покровы.

Работа на спининговой установке

Работа на спининговой установке

Фото: пресс-служба НИТУ МИСИС

Полимерные материалы с улучшенными характеристиками за счет внесения в их состав каких-либо добавок и составляющих находят свое применение на практике, рассказала «Известиям» старший научный сотрудник лаборатории «Полимерные материалы для тканевой инженерии и трансплантологии» Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ Юлия Нащекина.

— В биомедицине это в первую очередь применение для получения скаффолдов в целях культивирования и трансплантации клеток. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы определить тканеспецифичность (то есть то, какие конкретно ткани получится вырастить), необходимо провести дополнительные исследования. Нужно провести предварительные эксперименты на животных, чтобы понять, какие конкретно ткани в лучшей степени могут быть совместимы с данным материалом, — уверена она.

Безусловно, биоматериалы, которые могут быть интегрированы в организм человека без риска отторжения, востребованы, особенно в персонифицированной медицине, считает заведующий лабораторией функционального дизайна нанокластерных полиоксометаллатов НИИ физики и прикладной математики УрФУ Кирилл Гржегоржевский.

Было бы чудесно, если бы могли напечатать имплантат из биоразлагаемых полимеров для конкретного человека. Есть вопросы относительно того, насколько устойчивы такие частицы графена и не будут ли они вымываться из имплантата в организм, потому что нанотрубки, например, проникают через клетки и наносят им вред. Уверен, что коллеги проведут на этот счет дальнейшие исследования, — подчеркнул эксперт.

Подключение провода, по которому будет подводиться напряжение к иголке шприца

Подключение провода, по которому будет подводиться напряжение к иголке шприца

Фото: пресс-служба НИТУ МИСИС

Для уточнения возможности использования материала для конкретных тканей, например для нервной ткани или кожных покровов, ученым предстоит провести множество предварительных исследований и испытаний, подчеркнули в НИТУ МИСИС.

Читайте также
Реклама