​Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из российских вузов разработали полимерные мембраны для восстановления слизистой оболочки ротовой полости. Покрытия уже успешно прошли доклинические испытания на животных, доказавшие эффективность регенерации тканей, а также высокие антибактериальные свойства. Кроме того, импортозамещающая разработка томских ученых существенно дешевле зарубежных аналогов. Статья, посвященная исследованию, опубликована в журнале Applied Surface Science (IF 5,1 Q1).

Над проектом работают исследователи Томского политеха, СибГМУ, ТГУ, ТУСУРа, Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов, Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Института физики прочности и материаловедения СО РАН. По словам участницы научного коллектива, ассистента кафедры анатомии человека с курсом топографической анатомии и оперативной хирургии СибГМУ, практикующего врача-стоматолога Анастасии Коняевой, существуют различные патологии мягких тканей челюстно-лицевой области, требующие оперативного вмешательства. По старой методике, которая чаще всего используется, раневая поверхность после оперативного вмешательства оставляется открытой для заживления вторичным натяжением тканей, либо используется аутотрансплантат из другой области. Однако использование традиционных методик может привести к образованию рубцовой ткани, долгому и болезненному заживлению ран.

«Процесс заживления раны необходимо оптимизировать, для этого используются различные раневые покрытия, которые фиксируются узловыми швами по краям раны. Но они в основном зарубежного производства, что в разы увеличивает стоимость лечения», — говорит она.

Руководитель проекта, младший научный сотрудник лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Евгений Больбасов добавляет, что ученые-политехники уже достаточно давно работают в области создания имплантатов и покрытий для челюстно-лицевой хирургии. Одним из перспективных направлений являются фторполимерные материалы, обладающие рядом уникальных свойств.

«Зарубежные аналоги изготавливают по очень дорогой технологии. Мы же использовали метод электроспиннинга — получения нетканых волокнистых структур посредством электрического поля высокой напряженности. Этот метод позволяет очень хорошо контролировать структуру мембраны, ее толщину, и он очень легко масштабируется. Мы можем достаточно быстро перейти от стадии научных исследований к промышленному производству», — говорит ученый.

Ученые изготовили нетканые мембраны из сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом (VDF-TeFE), производимого в России. Используя метод электроспиннига, исследователям удалось существенно снизить себестоимость материала и улучшить его свойства.

«По сути, это импортозамещение в чистом виде. Для изготовления повязок мы использовали российские полимеры и собственное уникальное оборудование. В России разработкой подобных материалов занимаются в Нижнем Новгороде, коллеги используют фосфолипидные матриксы, они достаточно дорогие.

Также существует вопрос так называемого иммунного отклика, наши материалы — очень инертные структуры, не вызывающие никаких отрицательных реакций. К тому же они достаточно легко перерабатываются и модифицируются с помощью плазменной обработки», — подчеркивает руководитель лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Сергей Твердохлебов.

Кроме того, политехники нанесли на поверхность мембран покрытие из меди методом магнетронного напыления. Этой работой занимался инженер лаборатории плазменных гибридных систем Арсалан Бадараев. Медь, по словам ученых, была выбрана потому, что это дешевый и очень эффективный противомикробный агент широкого спектра.

«Плазменное модифицирование позволяет придавать различные антибактериальные свойства полимерам, бороться с различными бактериями, устойчивыми к антибиотикам», — говорит молодой ученый.

Изготовленные полимерные мембраны уже успешно прошли доклинические испытания на лабораторных животных. Ученые изучили их слизистую оболочку и провели ряд гистологических и иммуногистохимических исследований.

«Были получены результаты, показывающие, что по сравнению с традиционной методикой перекрытие раневого дефекта является более эффективным. Плюс ко всему, напыление меди на мембрану позволяет избежать микробной контаминации раны, что приводит к более быстрому заживлению дефекта», — говорит завкафедрой анатомии человека с курсом топографической анатомии и оперативной хирургии СибГМУ Елена Варакута.

Работа над проектом, по словам ученых, будет продолжаться, причем сразу по нескольким направлениям. Во-первых, научный коллектив хочет провести ограниченные клинические испытания, во-вторых, улучшить свою же технологию, добившись оптимизации процесса, в-третьих, изучить, как на процесс регенерации влияют пьезоэлектрические свойства материала.

«Сейчас это двухстадийная технология (синтез мембраны и ее модифицирование). Нам бы хотелось оптимизировать процесс до одной стадии. Кроме того, фторполимерные материалы обладают пьезоэлектрическими свойствами, которые улучшают регенерацию. Мы хотим провести эксперимент: изготовить две аналогичные по структуре мембраны, одна из которых будет обладать пьезоэлектрическими свойствами, а вторая — нет. Посмотрим, насколько будет ускоряться или замедляться регенерация. Если пьезоэлектрические свойства материала не слишком повлияют на результат, мы сможем изготовить более дешевую мембрану. Это достаточно фундаментальная и актуальная задача.

Одним из главных результатов является эффективная работа межвузовского коллектива. Сейчас активно обсуждается концепция "Большого университета" в Томске. Нашему коллективу, мне кажется, удалось показать работоспособность этой концепции непосредственно на уровне сотрудников. Я думаю, что это направление необходимо развивать, ведь только объединившись, мы сможем решать по-настоящему серьезные задачи и отвечать на серьезные вызовы», — считает Евгений Больбасов.

Источники

Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки для регенерации слизистой оболочки ротовой полости
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 25/12/2019
Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки для регенерации слизистой оболочки ротовой полости
News2 (news2.ru), 25/12/2019
Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки для регенерации слизистой оболочки ротовой полости
123ru.net, 25/12/2019
Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки для регенерации слизистой оболочки ротовой полости
SMIonline (so-l.ru), 25/12/2019
Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки для регенерации слизистой оболочки ротовой полости
Научная Россия (scientificrussia.ru), 25/12/2019
Томские ученые разработали антибактериальные полимерные повязки для заживления ран
ИА Байкал 24, 25/12/2019
Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки для регенерации слизистой оболочки ротовой полости
Город финансов (gorodfinansov.ru), 25/12/2019
Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки для регенерации слизистой оболочки ротовой полости
1k.com.ua, 25/12/2019
Томские ученые разработали антибактериальные полимерные повязки для заживления ран
Seldon.News (news.myseldon.com), 25/12/2019
Ученые ТПУ разработали полимерные мембраны для лечения полости рта
Полимерные материалы (polymerbranch.com), 26/12/2019
Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки
Российская национальная нанотехническая сеть (rusnanonet.ru), 26/12/2019
Ученые ТПУ разработали импортозамещающие антибактериальные полимерные повязки для регенерации слизистой оболочки ротовой полости
Nanonewsnet.ru, 27/12/2019
Никаких отрицательных реакций
Красное знамя (krasnoeznamya.tomsk.ru), 10/01/2020

Похожие новости

  • 07/05/2019

    Томская студентка разрабатывает аппарат для постоперационного лечения рака

    ​Студентка Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), участница программы УМНИК Алена Анищенко разрабатывает устройство для нагрева тканезамещающих имплантатов, использующихся в лечении злокачественных новообразований.
    781
  • 22/08/2018

    Томские ученые разработали интеллект-комплекс по распознаванию речи для реабилитации онкобольных

    ​Исследователи ТУСУРа применили ряд наработок в области искусственного интеллекта для создания программно-аппаратного комплекса и интеллектуальной системы оценки качества голоса и речи при реабилитации пациентов после оперативного вмешательства на органах речеобразующего тракта.
    806
  • 19/02/2020

    Ученые ТПУ разрабатывают автономную «орбитальную теплицу» для космоса

    ​Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из вузов и академических институтов Томска работают над масштабным проектом по созданию так называемой «орбитальной теплицы» — автономного модуля, в котором можно будет выращивать различные растения в условиях космоса.
    299
  • 23/08/2018

    Что показывают томичи на форуме «Армия – 2018»

     В Московской области с 21 по 26 августа проходит международный военно-технический форум «Армия – 2018». От Томской области туда отправилась делегация из представителей восьми инновационных компаний, трех вузов и одного научно-исследовательского института.
    1339
  • 15/05/2019

    Аспирантка ТПУ представила нательные электронные сенсоры из оксида графена на конкурсе U-NOVUS

    ​В Томске в рамках форума U-NOVUS-2019 прошел очный этап конкурса разработок молодых ученых. На нем в Доме ученых свои проекты презентовали студенты, аспиранты и научные сотрудники вузов региона. Томский политехнический университет представила аспирантка Анна Липовка.
    1066
  • 20/06/2018

    В Томске создадут Центр компетенций НТИ и «Нейронет-центр»

    ​21 июня в Томске состоится открытие первого в России регионального Центра компетенций НТИ и будет подписано соглашение о создании «Нейронет-центра». Представители Сколковского института науки и технологий (Сколтех), отраслевого союза «Нейронет» и ректор СибГМУ Ольга Кобякова в присутствии заместителя губернатора Томской области по научно-образовательному комплексу Людмилы Огородовой подпишут меморандум о намерениях по созданию в Томске «Нейронет-центра».
    1531
  • 21/01/2017

    Самые обсуждаемые российские научные разработки

    Программа-антиплагиат вывела на чистую воду "Фантастических тварей", волшебная таблетка спасет печень после праздничного застолья, а землетрясения наконец можно будет прогнозировать... Это лишь часть новейших разработок российских ученых, бурно обсуждаемых не только в научном мире, но и в Сети.
    2862
  • 12/04/2017

    Интервью с разработчиками системы адаптации экзоскелета для людей с ДЦП

    ​В начале апреля появилась новость о том, что молодые ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники получили грант по программе "УМНИК" на проект по созданию системы для адаптации существующих экзоскелетов для людей с ДЦП.
    1347
  • 28/12/2019

    Роботы, лекарства, алгоритмы: топ разработок томских ученых в 2019-м

    Настало время подводить итоги уходящего года. 2019-ый был насыщен разными событиями. Редакция Tomsk.ru решила вам о них напомнить. Каждый день до наступления Нового года мы будем знакомить вас с новостями, которые не оставили равнодушными томичей и журналистов портала.
    776
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    637