​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.

Похожие новости

  • 11/04/2016

    Разработка томских ученых поможет увеличить урожай

    ​В ​Томском госуниверситете (ТГУ) выделили штамм бактерий AZ-D10, который помогает растениям усваивать ценные вещества из воздуха, что позволяет значительно увеличить урожай.  Микроорганизм будет препятствовать и развитию грибных заболеваний, так как выделяет в окружающую среду биофунгициды и вещества, способствующие росту.
    2392
  • 17/11/2020

    Аспирант ТГУ «научит» нейросети распознавать болезни по ЭКГ

    ​Аспирант ИПМКН ТГУ Владимир Андрющенко разрабатывает методы и алгоритмы, которые позволят определять и прогнозировать изменение состояния пациента по медицинским сигналам. В рамках проекта, поддержанного РФФИ, учёный создаёт большую библиотеку медицинских данных, необходимую для машинного обучения компьютерной модели, которая будет верифицировать заболевания по сигналам ЭКГ.
    211
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    3018
  • 04/08/2016

    Сибирские ученые проводят испытания препарата для детоксикации печени

    ​Ученые Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ) проводят испытания уникального лекарственного средства, которое активирует системы детоксикации печени при хронических гепатитах различной природы.
    2123
  • 29/06/2018

    Агрономы ТГУ помогут томичам решить проблему витаминного голода

    ​Здоровье населения во многом зависит от питания. В настоящее время многие горожане сталкиваются с тем, что называется голоданием второго типа: при употреблении достаточного количества пищи люди недополучают необходимые организму витамины и микроэлементы.
    1269
  • 13/08/2018

    Томские ученые знают, как «захватить» наномир

    ​Пока мировое сообщество пытается узнать, что таят в себе морские глубины необъятного Мирового океана и бесконечное космическое пространство, зарубежные ученые Томского политехнического университета — профессора Рауль Родригес и Евгения Сергеевна Шеремет — пытаются «захватить» наномир и контролировать отдельные молекулы.
    1078
  • 06/05/2019

    Биологи ТГУ создадут стартап на территории Евросоюза

    ​Технология «Аэрощуп», разработанная БИ ТГУ для очистки донных отложений нефтезагрязненных водоемов, готова к выходу на европейский рынок.  В апреле 2019 года Биологический институт принял участие в конференции Deep Tech Atelier в Риге (Латвия), где состоялись переговоры с руководством реактора коммерциализации.
    885
  • 14/02/2018

    Томские ученые повысят эффективность лечения шизофрении и болезни Паркинсона

    ​Аспирант БИ ТГУ, сотрудник лаборатории молекулярной генетики и биохимии НИИ психического здоровья ТНИМЦ Иван Пожидаев исследует гены, которые влияют на реакцию человеческого организма на лекарства при шизофрении и болезни Паркинсона.
    2557
  • 05/05/2016

    В Томске представят портативный экспресс-анализатор мельдония

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают отечественный метод экспресс-определения содержания мельдония в организме спортсменов и в составе биологически активных добавок, а также портативный электрохимический анализатор, который будет дешевле импортных аналогов.
    2129
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    2755