​Коллективы научно-образовательных центров Томского политехнического университета Н.М. Кижнера и Б.П. Вейнберга разработали новый, эффективный метод нанесения белков на имплантаты из полимера молочной кислоты. С его помощью можно значительно ускорить процесс регенерации поврежденных тканей кровеносных сосудов или хрящей человека. Результаты проведенных исследований опубликованы в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (Q1, IF=3.997).

 
Разработка политехников относится к области регенеративной медицины, которая предусматривает восстановление утраченных органов или тканей.

 
В статье описан простой и эффективный метод нанесения желатина на поверхность волокон из полимолочной кислоты, которые предварительно обрабатываются смесью органических растворителей — толуола и этанола. Конструкции из этих волокон — скаффолды — являются каркасом для роста здоровых клеток, их имплантируют вместо поврежденной ткани.

 
Они изготавливаются с помощью электроспиннинга — вытягивания из раствора тонких полимерных волокон (диаметром от сотен нанометров до нескольких микрон) под действием электрического поля. Их наматывают на коллектор (специальный цилиндр), обрабатывают растворителями, а затем опускают в желатин для улучшенной биосовместимости.

 
«Нанесение белковых молекул, в частности, желатина — позволяет ускорить процесс восстановления ткани, поскольку так клетки лучше прикрепляются к материалу, распространяются и врастают в него. При этом, желатин упрочняет скаффолд на 50% и способствует двукратному росту количества закрепленных на поверхности имплантата стволовых клеток и их средней площади», — рассказывает инженер лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Семен Горенинский.

 
Фото: Образец полученного в результате скаффолда.

 
Молодой ученый отмечает, что по сравнению с существующими методами, предложенная технология не требует дополнительного оборудования и обладает высокой ресурсоэффективностью.

 
«Наш метод основан на обработке скаффолда смесью органических растворителей, которые есть в каждой химической лаборатории. Для осуществления же других методов необходимы дорогостоящие плазменные установки и реактивы, — объясняет политехник. —Используемая смесь толуола и этанола образует на поверхности волокон подраствореный слой полимера, по консистенции напоминающий желе или студень. Он способен захватывать различные молекулы из внешней среды. Поэтому, когда будущий имплантат помещают в раствор с желатином, максимальное количество белка закрепляется на его волокнах всего за пять минут. В то время как, применяя прежние методы, такого результата ученые добиваются долгие часы».

 
Если кратко описать весь метод, то сначала политехники получают скаффолды. Они изготавливаются с помощью электроспиннинга — вытягивания из раствора тонких полимерных волокон (диаметром от сотен нанометров до нескольких микрон) под действием электрического поля. Их наматывают на коллектор (специальный цилиндр), обрабатывают растворителями, а затем опускают в желатин для улучшенной биосовместимости.

 
Фото: Абстракт метода политехников

 
«Следующим этапом нашего исследования будет тестирование на животных — а именно вшивание имплантатов в крысиную аорту. Пока мы ищем на это средства», — говорит Семен.

 
Добавим, что основная часть исследований была выполнена на базе лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ под руководством Сергея Твердохлебова и Виктора Филимонова. Проект поддержан из средств Программы повышения конкурентоспособности ТПУ. Биологические исследования на клетках человека проводились в Институте молекулярной биологии и генетики ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России на средства Российского фонда фундаментальных исследований.

Источники

Российские ученые нашли способ ускорения регенерации тканей кровеносных сосудов и хрящей
ТАСС, 15/04/2019
Российские ученые нашли способ ускорения регенерации тканей кровеносных сосудов и хрящей
TmBW.Ru, 15/04/2019
Российские ученые нашли способ ускорения регенерации тканей кровеносных сосудов и хрящей
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 15/04/2019
Ученые ТПУ придумали, как ускорить регенерацию поврежденных тканей кровеносных сосудов и хрящей
ТПУ (news.tpu.ru), 15/04/2019
Российские ученые нашли способ ускорения регенерации тканей кровеносных сосудов и хрящей
News2 (news2.ru), 15/04/2019
Ученые ТПУ придумали, как ускорить регенерацию поврежденных тканей кровеносных сосудов и хрящей
Служба новостей ТПУ (news.tpu.ru), 15/04/2019
Российские ученые нашли способ ускорения регенерации тканей кровеносных сосудов и хрящей
Azertag.az, 15/04/2019
Ученые ТПУ разработали метод для быстрой регенерации в имплантологии
РИА Томск (riatomsk.ru), 15/04/2019
В России научились ускорять регенерацию тканей
Islam-today.ru, 15/04/2019
Ученые ускорили восстановление поврежденных тканей кровеносных сосудов и хрящей
Индикатор (indicator.ru), 15/04/2019
Томским ученым удалось ускорить процесс восстановления ткани
Ньюс.ру (news.ru), 15/04/2019
Томские ученые разработали метод восстановления поврежденных сосудов и готовят тестирование
RussiaGoodNews.ru, 16/04/2019
Томским ученым удалось ускорить регенерацию тканей сосудов и хрящей
Российская газета (rg.ru), 16/04/2019
Томские ученые смогли ускорить процесс восстановления ткани
Planet-today.ru, 16/04/2019
Томские ученые смогли ускорить процесс восстановления ткани: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 16/04/2019
Томские ученые нашли способ ускорить регенерацию сосудов
Красноярский медицинский портал (krasgmu.net), 17/04/2019
Ученые ускорили восстановление поврежденных тканей кровеносных сосудов и хрящей
Nanonewsnet.ru, 21/04/2019
Ученые ТПУ создали технологию нанесения белков на имплантаты из полимера молочной кислоты
1k.com.ua, 06/05/2019
Ученые ТПУ создали технологию нанесения белков на имплантаты из полимера молочной кислоты
Научная Россия (scientificrussia.ru), 06/05/2019
Ученые ТПУ создали технологию нанесения белков на имплантаты из полимера молочной кислоты
SMIonline (so-l.ru), 09/05/2019
Ученые ТПУ создали технологию нанесения белков на имплантаты из полимера молочной кислоты
Nanonewsnet.ru, 09/05/2019

Похожие новости

  • 30/05/2017

    Ученые испытали препараты для лечения сложных случаев наркомании и алкоголизма

    ​Специалисты НИИ психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра РАН испытали новые методы лечения сложных случаев алкоголизма и наркомании. По данным специалистов, в настоящее время увеличивается число случаев сочетания проявлений наркологической или алкогольной зависимости с другими психическими расстройствами.
    1951
  • 01/11/2018

    Томские ученые создали новый противоязвенный препарат

    ​Ученые лаборатории фитохимии СибБС ТГУ выделили из растений комплекс биологически активных веществ – флавоноидов, которые стали основой для нового гастропротекторного средства, обладающего мягким действием и практически лишенного побочных эффектов.
    510
  • 03/09/2019

    Как натравить микробы на пластмассу

    ​Сразу несколько лабораторий в разных частях света бьются над созданием живых существ, способных поедать пластик. На кону два вопроса. Кто спасет нас от мусорного засилья — бактерии, грибы или черви? И кто первым добьется технологического прорыва? «Огонек» присмотрелся к шансам России в этой очищающей гонке.
    282
  • 18/01/2018

    Химики ТГУ оценили экологическое состояние городов по анализу волос

    ​Ученые ХФ ТГУ провели спектральный анализ волос жителей Томска и Усть-Каменогорска с целью оценки состояния окружающей среды в этих областных центрах. Для исследования применялась авторская методика, разработанная сотрудниками химического факультета.
    1138
  • 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.
    258
  • 19/10/2017

    СибГМУ получил лицензию на производство лекарств

    ​Сибирский государственный медицинский университет получил лицензию Минпромторга РФ на осуществление производства лекарственных средств. Томский вуз стал первым в стране медуниверситетом с подобной лицензией, сообщила ректор СибГМУ Ольга Кобякова.
    1066
  • 11/12/2018

    Томский препарат на наносеребре вылечит плантации ванильной орхидеи

    Препарат на наносеребре, разработанный при участии ученых Томского политехнического университета (ТПУ), эффективен в борьбе с болезнями ванильной орхидеи и при этом малотоксичен, сообщил РИА Томск профессор ТПУ Алексей Пестряков; результаты соответствующего исследования опубликованы в журнале Nanomaterials, теперь препарат официально можно применять на плантациях.
    454
  • 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.
    1731
  • 11/04/2019

    Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии

    ​Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза.
    549
  • 26/04/2018

    В Томске разработали биополимер, контролирующий время действия лекарств

    ​Ученые из лаборатории полимеров и композиционных материалов Томского государственного университета (ТГУ) разработали биополимер, который поможет медикам и фармацевтам контролировать время действия лекарственных препаратов.
    959