Ученые показали, что водорастворимый лигнин в лабораторных экспериментах не оказывал негативного влияния на тромбоциты и эритроциты, не мешал свертываемости крови, а в некоторых случаях даже ускорял ее в два раза. Растительный полимер может стать дешевым и доступным заменителем полисахаридов и кандидатом в медицинские биоматериалы. Результаты исследования опубликованы в журнале Bulletin of Experimental Biology and Medicine.

Важнейшее условие для биополимеров медицинского назначения, контактирующих с кровью – гемосовместимость. Такие медицинские изделия не должны активировать свертывание крови, провоцировать тромбозы или способствовать разрушению эритроцитов. Исследователи пытаются найти все более дешевые и удобные в применении вещества, обладающие такими свойствами.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» совместно с московскими коллегами из Национального медицинского исследовательского центра гематологии в экспериментах in vitro доказали, что лигнин и его производные не оказывают негативного влияния на показатели крови человека. Это дает возможность создавать медицинские биоматериалы на его основе, в частности системы доставки лекарственных средств.

Лигнин один из самых дешевых, легкодоступных и экологически чистых материалов. По распространенности этот растительный полимер уступает только целлюлозе. В красноярском Институте химии и химической технологии СО РАН разработаны новые простые и экологически безопасные способы получения органосольвентных лигнинов и на их основе сульфатированных водорастворимых лигнинов.

Для исследования биомедицинских свойств химики извлекли лигнин из древесины пихты и лиственницы и оценили, как различные образцы влияют на свертываемость крови и плазмы, интенсивность образования тромбов и разрушения красных кровяных клеток человека. Все исследованные образцы лигнина не увеличивали время свертывания крови, не провоцировали агрегацию тромбоцитов человека и не разрушали мембраны эритроцитов. Также исследователи обнаружили, что при содержании лигнина в растворе выше одного миллиграмма на миллилитр, свертывание крови происходило в два раза быстрее, чем обычно.

«Одним из перспективных направлений переработки лигнина является получение его производных, содержащих сульфатную группу. Наличие сульфатной группы придает растительному полимеру способность растворяться в воде и увеличивает его биоразлагаемость. Сульфатированные производные лигнина могут не только заменить широко используемые продукты химической модификации полисахаридов, но и найти применение в фармацевтике как потенциальные противовирусные препараты и антикоагулянты нового класса. В нашем исследовании антикоагулянтная активность образцов была небольшой, по сравнению с нефракционированным гепарином. Однако полученные образцы из лигнина пихты и лиственницы могут найти применение при конструировании систем доставки лекарственных средств и создания биоматериала с тромборезистентной поверхностью. Важно уточнить, что для внедрения в медицинскую практику требуются более глубокие исследования, сейчас мы находимся на первой стадии поисковых работ», — рассказала Светлана Кузнецова, доктор химических наук, главный научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН.

Ученая также отметила, что в дальнейшем возможно проведение исследований для получения материалов с гемостатической активностью на основе лигнина. Такие вещества могут способствовать остановке кровотечений. Так, один из образцов по совокупности исследуемых свойств показал свою перспективность для создания на его основе биоматериалов с тромборезистентными поверхностями.

Синтез и анализ сульфатированных органосольвентных лигнинов выполнены при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 16-13-10326).

Похожие новости

  • 05/10/2018

    Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

    Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.​Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить.
    2569
  • 01/09/2020

    Недостающее звено в отечественном катализе: рассказывает замиректора ИК СО РАН Вадим Яковлев

    Центр коллективного пользования «Опытное производство катализаторов» на базе Института катализа СО РАН станет местом, где будут развивать широкий спектр новых каталитических технологий, отрабатывать их у себя до опытного и опытно-промышленного уровня и потом масштабировать их на профильных предприятиях.
    596
  • 08/07/2017

    Российские ученые получили чувствительные к малым дозам радиации белки

    Группа исследователей из Института биофизики СО РАН, Красноярского государственного аграрного университета, Сибирского федерального Университета (СФУ), а также МГУ им. М. В. Ломоносова разработала чувствительный к радиации белковый комплекс, сообщает пресс-служба СФУ.
    2089
  • 27/11/2018

    Российские биологи расшифровали генетический «секрет» светящихся грибов

    ​Российские биологи идентифицировали все гены, ответственные за биолюминесценцию светящегося гриба. Воссоздание путей синтеза необходимых для этого компонентов — люциферазы и люциферина — в дрожжевых клетках заставило их излучать свет, видимый невооруженным глазом.
    2136
  • 12/07/2019

    Учёные НИОХ СО РАН на Марковниковском конгрессе по органической химии

    С 21 по 28 июня 2019 года в городах  Москва и Казань  прошёл Марковниковский конгресс по органической химии (МС150), организованный Московским государственным университетом имени М.В. Ломоносова и Казанским федеральным университетом.
    1691
  • 07/12/2020

    Российские биологи создали молекулу, сигнализирующую о наличии рассеянного склероза

    ​​Ученые новосибирского Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН и красноярского Института биофизики СО РАН создали аналитическую систему биомолекул, способную не только находить антитела, свидетельствующие о наличии рассеянного склероза у человека, но и сигнализирующую об этом, сообщила ТАСС старший научный сотрудник лаборатории химии РНК Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Мария Воробьева.
    529
  • 09/10/2020

    Сибирские ученые создали тандемную диагностическую молекулу

    ​Диагностическая молекула – аптамер – отличается высокой чувствительностью и способна не только узнать белок-маркер заболевания, но и одновременно сигнализировать о его наличии вспышкой света. Это совместная разработка ученых Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и Института биофизики СО РАН.
    688
  • 30/04/2019

    Красноярские ученые разработали нетоксичный биопластик

    ​Красноярские ученые при участии коллег из Индии создали разновидность биоразрушаемого полимера с улучшенными технологическими свойствами, изделия из которого нетоксичны и способны сохранять пластичность до полугода.
    1438
  • 06/08/2020

    Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит

    ​​Светящийся белок, выделенный из морского рачка Metridia longa, самый маленький из открытых биолюминесцентных ферментов, был впервые использован учеными в тестах на клещевой энцефалит. Одного миллиграмма такого белка может хватить для ста тысяч точных анализов по определению наличия вируса клещевого энцефалита.
    824
  • 24/12/2020

    Экологически чистые. Красноярские учёные разработали новые буровые растворы

    Специалисты «Роснефти» и Сибирского федерального университета разработали технологию производства экологически безопасных буровых растворов. Для этого применяются биоразлагаемые компоненты и растительные масла.
    371