Ученые из Томского политехнического университета (ТПУ) показали, что каркасы из пьезоэлектрического полимера с добавлением минеральных наночастиц могут с успехом использоваться для восстановления костной ткани, сообщает пресс-служба ТПУ. Такие композиты хорошо приживаются в организме и, преобразуя энергию сжатия-растяжения в электроимпульсы за счет пьезоэффекта, стимулируют рост костной ткани, ускоряя восстановление.

"В нашем исследовании мы сравнили свойства трех материалов для создания биодеградируемых каркасов. Помимо классического поликапролактона взяли пьезоэлектрический полимер и пьезополимер с добавлением биоактивных наночастиц", - приводит пресс-служба слова начальника центра технологий ТПУ Романа Сурменева.

"Электрические заряды, возникающие при механической деформации или давлении на пьезоэлектрик, активизируют клетки живой ткани, побуждая их расти и делиться. Поэтому полимеры с таким свойством очень перспективны для регенеративной медицины. Наш эксперимент показал, что наилучшим для восстановления костной ткани оказался третий вариант - гибридный биокомпозит", - сообщил он.

Как полимерные материалы используются для восстановления тканей
Полимерные каркасы служат "строительными лесами" для живых клеток, формирующих новую костную ткань. Эти каркасы производят из биодеградируемых материалов: со временем, когда кость уже сформирована, материал каркаса распадается на простые вещества и выводится из организма. Для создания таких "опор" чаще всего используется поликапролактон - прочный и эластичный биоразлагаемый полимер. Однако ученые продолжают искать наиболее подходящие материалы для регенеративной медицины.

Для исследования ученые ТПУ выбрали полимер из группы полиоксиалканоатов, который обладает пьезоэлектрическими свойствами, как и природная кость. Кроме того, исследователи расширили возможности материала, добавив в полимер наночастицы гидроксиапатита. Гидроксиапатит - синтетическое вещество, подобное минеральному компоненту скелета, применяется как составляющая материалов для ортопедии и стоматологии.

Что сделали ученые
В ходе эксперимента ученые поместили на полимеры стволовые клетки. Эти клетки в организме дифференцируются практически в любые ткани любого органа, поэтому по их поведению можно делать выводы о пригодности полимера к имплантации. Исследование показало, что на поверхности биокомпозита с наночастицами оказалось примерно в полтора раза больше живых клеток, чем на других образцах. Это объясняется тем, что включение гидроксиапатита с кремнием увеличивает площадь поверхности полимерного каркаса, обогащает ее кальцием, фосфором и кремнием, улучшает смачиваемость.

"Кроме количественной оценки мы оценили и жизнеспособность клеток на полимерах. Через 24 часа после начала эксперимента на каждом из образцов выживаемость клеток была выше 80%, а на полимере с биочастицами она превысила 95%. Это доказывает, что пьезоэлектрический композит с применением неорганических наночастиц не только является биосовместимым, но и способствует клеточному росту", - пояснил Сурменев.

Работа выполнена в сотрудничестве с коллегами из других городов России (Саратов, Санкт-Петербург) и Великобритании (Лондон). Результаты экспериментов опубликованы в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

Источники

Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Fromua.news, 23/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Новости@Rambler.ru, 23/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
ТАСС, 23/10/2017
Благодаря саратовским ученым открыт эффективный способ искусственного выращивания человеческих костей
ИА Версия-Саратов (nversia.ru), 23/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Fromua.news, 23/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Google Новости ТОП, 23/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Новости@Rambler.ru, 23/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
ТАСС, 23/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 23/10/2017
Ученые доказали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Русский Медицинский Журнал (rmj.ru), 24/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Томский политехнический университет (tpu.ru), 25/10/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Fresh-News.org, 25/10/2017
Ученые ТПУ продемонстрировали, что пьезоэлектрические композиты можно использовать для восстановления костной ткани
Научная Россия (scientificrussia.ru), 02/11/2017
Ученые показали, что пьезоэлектрические биокомпозиты активизируют рост костной ткани
Nanonewsnet.ru, 06/11/2017

Похожие новости

  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    275
  • 22/11/2016

    По итогам конкурса ВИК.Нано: наносито для крови

    Nanonewsnet.ru продолжает публиковать интервью о решении непростых инженерных задач. На вопросы о конкурсе ВИК.Нано и о своем проекте по очистке крови с помощью композитных сит из керамики и цеолитов ответил аспирант Томского государственного университета, один из трех финалистов, получивших главный приз конкурса, Александр Бузимов.
    886
  • 14/12/2016

    В ТПУ создали покрытие для восстановления костной ткани человека

    ​Международная группа исследователей с участием специалистов Томского политехнического университета (ТПУ) создала новое покрытие из минерала фатерита для наноматериала, который в будущем позволит восстанавливать костную ткань человека.
    517
  • 19/04/2017

    Как настоящие: в российских регионах разрабатывают протезы для животных

    Лошади, слоны, дельфины, крокодилы, гуси, обезьяны, морские котики, собаки и кошки — кого только не лечат современные ортопеды и ветеринары. Ученые в этой сфере далеко не всегда ограничиваются инвалидными тележками на колесах, а придумывают для животных-инвалидов гораздо более сложные протезы, приспособления и импланты.
    396
  • 09/08/2016

    В ТПУ разрабатывают систему автоматического обнаружения сбоев в работе организма

    ​Молодой ученый Томского политехнического университета (ТПУ) работает над системой автоматического контроля состояния здоровья с помощью фитнес-трекеров. После обнаружения сбоя система будет самостоятельно запускать электромагнитную терапию, которая будет способствовать нормализации работы организма  Система, разрабатываемая экспертом Полигона инженерного предпринимательства ТПУ Иваном Зерниным, состоит из двух элементов: фитнес-трекера и физиотерапевтического браслета.
    705
  • 28/09/2016

    В Томске выпустили первую партию «карманных» электрокардиографов

    Молодые ученые Томского политехнического университета — сотрудники малого инновационного предприятия вуза ООО «Потенциал» — приступили к испытаниям первой партии персональных электрокардиографов. Портативные приборы позволяют делать ЭКГ в домашних условиях и отправлять результаты своей электрокардиограммы врачу.
    723
  • 26/08/2016

    Российские и немецкие ученые разрабатывают молекулярные переключатели для электроники

    ​Физики из Томского госуниверситета (ТГУ). а также их коллеги из Германии, работают над изучением новых свойств органики, наблюдаемых при взаимодействии органических молекул с металлом. Перспективное исследование, как отмечают его авторы, найдет применение в молекулярной электронике будущего.
    737
  • 12/07/2016

    Российские центры эстетической медицины оснастят аппаратами, созданными в ТПУ

    ​Ученые Томского политехнического университета  совместно с  корпорацией «Академия Научной Красоты» запускают производство уникальной лазерной техники для эстетической медицины. «Клиника в одном аппарате» позволяет реализовывать передовые лазерные технологии на базе одной платформы.
    730
  • 17/02/2017

    В ТУСУРе разработали сервис для владельцев комнатных растений

    Студенты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники создают систему для удаленного наблюдения и ухода за комнатными растениями.С ее помощью возможно будет ухаживать за любимым растением, находясь в командировке или отпуске: наблюдать в онлайн-режиме и при необходимости корректировать "параметры ухода" из любой точки земного шара через веб-сервер.
    551
  • 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.
    709