​​Ученые Томского политехнического университета предложили новый способ модифицирования биодеградируемых полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты — каркасов, которые служат основой для выращивания новых органов и тканей. Созданные по технологии ТПУ тканеинженерные скаффолды хорошо взаимодействуют с клетками иммунитета человека, ускоряют рост клеточных структур и даже помогают прорастанию новых сосудов. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Materials & Design (IF 4,364, Q1).

«Если вы хотите создать искусственный орган или фрагмент для трансплантата, вам его необходимо будет где-то вырастить. Если для этого взять обычную чашку Петри, клетки заполнят ее плоским слоем, но трехмерной конструкции — то есть полноценной ткани или органа — не образуют. Дело в том, что по закону контактного ингибирования, встретив другую клетку, любая нормальная клетка прекращает движение и размножение. Исключение — только раковые клетки, которые мешают жить остальным. "Хорошие" же клетки стараются не мешать "соседям". Как в таком случае вырастить новый орган? Для этого как раз создаются скаффолды (их также называют матриксами) — каркасы или "строительные леса" для будущих клеточных "домов"», — объясняет один из авторов научной статьи, инженер кафедры экспериментальной физики ТПУ Ксения Станкевич.

Дословно с английского слово «скаффолд» так и переводится — «леса, подмостки». Говоря образно, скаффолды — вроде многоэтажек, на каждый этаж которых заселяются клетки. Там они живут, не мешая друг другу, и размножаются, образуя новые ткани. Научный коллектив ТПУ под руководством доцента кафедры экспериментальной физики Сергея Твердохлебова уже несколько лет работает над созданием и усовершенствованием таких клеточных «домов».

В опубликованной политехниками в соавторстве с российскими и зарубежными партнерами статье предложен способ модифицирования биодеградируемых полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты. Для усовершенствования свойств скаффолдов ученые предложили обрабатывать их поверхность плазмой атмосферного давления, а затем — гиалуроновой кислотой.

«Поверхность полимерного материала должна быть постоянно смачиваемой телесными жидкостями. Это очень важно, так как клетки на поверхности скаффолда должны хорошо адгезироваться — сцепляться с его поверхностью. Если поверхность не смачивается, клетки будут с нее скатываться. Метод применения низкотемпературной плазмы не нов. Однако существенным его недостатком как раз является то, что через какое-то время гидрофобные свойства материала возвращаются — то есть он перестанет быть смачиваемым. Мы смогли решить эту проблему, нанеся на скаффолды гиалуроновую кислоту после того, как обработали их низкотемпературной плазмой», — уточняет один из авторов научной статьи, магистрант Физико-технического института ТПУ Валерия Кудрявцева.

Далее научный коллектив исследовал иммунный ответ организма на новый материал. Для этого ученые выделяли первичные клетки из крови доноров и смотрели, как они будут взаимодействовать с усовершенствованной поверхностью скаффолдов. Результаты исследования показали, полученный материал улучшает условия для выращивания клеток.

Новые покрытия более биосовместимы с организмом, нежели другие подобные материалы, обладают противовоспалительными свойствами, при их применении клетки быстрее растут.

«Кроме этого, мы использовали при создании наших покрытий еще одну линию — клетки эмбриональной пуповины человека. Как показали исследования, в этом случае возникают условия, способствующие появлению новых сосудов. Это очень важно, поскольку, если в имплантированную внутрь организма ткань не прорастают сосуды, соответственно, на этом участке отсутствует кровоснабжение, и клетки начинают отмирать. Наш материал способен эту проблему решить», — заключает Ксения Станкевич.
Политехники уточняют, что использовать полученный материал можно будет не только в области трансплантологии, но и в регенеративной медицине. Например, при лечении ожогов, язв и других повреждений кожных покровов. Проведенное исследование, уверены ученые, станет фундаментальным заделом для разработки биоинженерных конструкций для персонифицированной медицины, ориентированной на использование методов индивидуального подхода к лечению пациентов.

Справка:
Разработка осуществлялась несколькими научными коллективами ТПУ (сотрудниками кафедры экспериментальной физики ФТИ, кафедры биотехнологии и органической химии ИФВТ и лаборатории №1 ИФВТ) в рамках сетевого взаимодействия с российскими и зарубежными партнерами — ИТМО, СпбГУ, ФГБУ «СЗФМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России, ТГУ, Гейдельбергским университетом (Германия) и Организацией Красного креста земли Баден-Вюртемберг (Германия).

Источники

Томские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 10/07/2017
Ученые ТПУ создали новый материал для эффективного выращивания органов и тканей
Томский политехнический университет (tpu.ru), 10/07/2017
Томские ученые создали новый материал для выращивания органов
События дня (inforu.news), 10/07/2017
Томские ученые создали новый материал для выращивания органов
Новости@Rambler.ru, 10/07/2017
Томские ученые создали новый материал для выращивания органов
Российская газета (rg.ru), 10/07/2017
Томские ученые создали новый материал для выращивания органов
123ru.net, 10/07/2017
Плазма и гиалуроновая кислота помогут клеткам быстрее расти
Politnews.net, 11/07/2017
Ученые ТПУ создали новый материал для эффективного выращивания органов и тканей
Российская Фармацевтика (pharmapractice.ru), 10/07/2017
Российские ученые презентовали технологию, которая может совершить революцию в медицине
Recipe.ru, 10/07/2017
Томские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Jjew.ru, 10/07/2017
В Томске ученые создали материал для выращивания тканей и органов
Kremlin Press (kremlinpress.com), 10/07/2017
Плазма и гиалуроновая кислота помогут клеткам расти быстрее
Wi-fi.ru, 10/07/2017
Российские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Медиарупор (mediarupor.ru), 10/07/2017
Плазма и гиалуроновая кислота помогут клеткам расти быстрее
Nanonewsnet.ru, 10/07/2017
Томские ученые разработали каркас для искусственных органов
123ru.net, 10/07/2017
Российские ученые создали революционную технологию в медицине
Здоровье в России и мире (zdorowiye.ru), 10/07/2017
В Томске создали новую разновидность каркасов для выращивания тканей
Реактор (reactor.space), 10/07/2017
Плазма и гиалуроновая кислота помогут клеткам быстрее расти
Новости@Rambler.ru, 10/07/2017
Плазма и гиалуроновая кислота помогут клеткам расти быстрее
Индикатор (indicator.ru), 10/07/2017
Ученые из Томска создали каркас для построения органов
Версия Инфо (versiya.info), 10/07/2017
Российские ученые создали революционную технологию в медицине
Медицинское Обозрение (m.m-oboz.ru), 10/07/2017
Российские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Русская планета (rusplt.ru), 10/07/2017
Российские ученые презентовали технологию, которая может совершить революцию в медицине
Seoma.ru, 10/07/2017
Томские ученые разработали каркас для искусственных органов
Мир24 (mir24.tv), 10/07/2017
Российские ученые презентовали технологию, которая может совершить революцию в медицине
MEDdaily (meddaily.ru), 10/07/2017
Российские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Aoja.ru, 10/07/2017
В Томске ученые создали материал для выращивания тканей и органов
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 10/07/2017
Томские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Соль (salt.zone), 10/07/2017
Российские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Новости@Rambler.ru, 10/07/2017
Российские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Вести.ru, 10/07/2017
Российские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 10/07/2017
Томские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Top100News (cmk1.ru), 11/07/2017
Томские ученые создали новый биоматериал для выращивания органов
События дня (inforu.news), 11/07/2017
Российские ученые создали новый материал для выращивания органов и тканей
Vegchel.ru, 12/07/2017
Ученые ТПУ создали новый материал для эффективного выращивания органов и тканей
АНО Модернизация (i-russia.ru), 13/07/2017
Ученые ТПУ создали новый материал для эффективного выращивания органов и тканей
Nanonewsnet.ru, 13/07/2017
О новой российской технологии тканеинженерных каркасов из Томска
Pvo-info.ru, 13/07/2017
В ТПУ изобрели новый материал для выращивания тканей и органов
Научная Россия (scientificrussia.ru), 19/07/2017
Имплантат сделал свое дело, имплантат может уходить. "В мире науки", №7, 2017
Научная Россия (scientificrussia.ru), 21/07/2017
Имплантат сделал свое дело, имплантат может уходить. "В мире науки", №7, 2017
Arhano.ru, 01/08/2017

Похожие новости

  • 04/10/2016

    В Airbus Safran Launchers заинтересовались созданным в Томске наноматериалом

    ​Airbus Safran Launchers (совместное предприятие авиакосмического концерна Airbus Group и французской корпорации Safran) заинтересовалась разработанной в Томском госуниверситете технологией получения наноматериала - легкого, как алюминий, и прочного, как сталь, сообщил завлабораторией высокоэнергетических и специальных материалов ВУЗа Александр Ворожцов.
    786
  • 24/04/2017

    В Томске объявлена аккредитация журналистов на форум U-NOVUS - 2017

    ​Для получения аккредитации журналистов на форум U-NOVUS - 2017 нужно заполнить регистрационную форму участника на сайте форума. Как сообщили НИА Томск в администрации Томской области, журналистам, планирующим освещать работу форума, при заполнении графы "Форма участия" необходимо выбрать категорию "СМИ" и указать наименование СМИ.
    456
  • 28/06/2016

    3D-технологии завоевывают мир

    ​Вслед за автомобилями с автопилотом на дороги выходят самоуправляемые маршрутки. Первенцем новой концепции стал микроавтобус "Olli", созданный компанией Local Motors в сотрудничестве с IBM.  Как сообщает 3Dtoday, Local Motors наиболее известна в качестве первого производителя 3D-печатных автомобилей, а IBM предоставила необходимое аппаратное и программное обеспечение для интеграции 3D-печатного транспорта в облачный искусственный интеллект IBM Watson.
    1111
  • 06/07/2016

    В Томском политехе разработали агроробота

    Ученые Юргинского технологического института (ЮТИ) Томского политехнического университета вместе со студентами разрабатывают агроробота, который сможет пахать землю, обрабатывать растения от вредителей и косить траву.
    944
  • 07/08/2017

    Магистрант ТПУ будет разрабатывать алгоритмы для работы с большими данными

    ​Абитуриент Томского политехнического университета Алексей Кульневич - выпускник Северного (Арктического) федерального университета имени имени М. В. Ломоносова (г. Архангельск) - стал победителем олимпиады "Прорыв".
    239
  • 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.
    406
  • 09/02/2016

    Как в ТПУ создают 3D-томографы для мышей и самолетов

    Томский политех (ТПУ) в День российской науки открыл Центр объемной реконструкции, где ученые будут создавать томографы для изучения самых маленьких объектов.Как, например, для мышей и пиропатронов, так и крупногабаритных - самолетных двигателей и крупных элементов.
    1159
  • 25/04/2017

    Молодые ученые обсудят в ТПУ Стратегию научно-технологического развития России

    ​В рамках форума молодых ученых U-NOVUS в Томском политехническом университете пройдет проектная сессия «Совместные инициативы молодых ученых и бизнес-сообщества как инструмент реализации целей Стратегии научно-технологического развития России и Национальной технологической инициативы».
    492
  • 09/01/2017

    ТГУ создает 3D-фильм о раскопках курганов в тувинской Долине царей

    ​Сотрудники Томского госуниверситета (ТГУ) планируют в 2017 году выпустить фильм в 3D об археологических раскопках в тувинской Долине царей, сообщила РИА Томск завлабораторией "Артефакт" Ольга Зайцева.
    583
  • 03/07/2017

    Абитуриенты Томского госуниверситета создали бота для Telegram, сообщающего результаты ЕГЭ

    ​Абитуриенты Владимир Лебедев и Денис Шарапов подали документы в ТГУ одними из первых. Для поступления они выбрали недавно созданный Институт прикладной математики и компьютерных наук. Такой выбор не был спонтанным - ребята давно уже занимаются программированием, а примерно месяц назад они создали бота для Телеграм, который сообщал о результатах ЕГЭ.
    316