Ученые создали новый материал для «выращивания» органов и тканейУченые НИТУ МИСИС совместно с коллегами из Томского политехнического университета предложили способ модификации биополимеров для тканевой инженерии.
Добавление в материал небольшого количества частиц восстановленного оксида
графена способствует улучшению механических свойств и эффекта памяти формы. В
будущем такой материал может использоваться для регенерации мягких тканей,
например для нервной ткани и кожных покровов. Статья с результатами исследования
опубликована в журнале «European Polymer Journal».
В настоящее время биополимеры широко используются в медицине. Значительный объем
исследований сосредоточен как на создании полимерных композиционных материалов,
характеризующихся биосовместимостью и биодеградацией, так и на производстве
полимерных скаффолдов – «каркасов», которые служат основой, матриксом для клеток
и используются для реконструктивной хирургии.
К материалам, используемым для создания таких каркасов, предъявляется целый ряд
требований, поскольку они должны быть биологически совместимыми с организмом
человека, обладать соответствующими биомеханическими свойствами, иметь развитую
микроструктуру и способствовать процессу регенерации ткани. Поэтому одной из
основных задач тканевой инженерии является изучение и создание новых материалов
для различных применений.
Биосовместимые полимеры полилактид и поликапролактон хорошо подходят под
описанные критерии, более того полилактид обладает ярко выраженным эффектом
памяти формы, который может улучшить адаптивность медицинских конструкций и
способствовать самоустановке имплантатов.
Ученые научно-образовательного центра биомедицинской инженерии Университета
науки и технологий МИСИС совместно с исследователями Томского политехнического
университета модифицировали скаффолды (каркасы) из комбинации полилактида и
поликапролактона путем добавления в состав частиц восстановленного оксида
графена, которые имеют выдающиеся электро- и теплопроводные свойства.
«В данной работе были изучены структура, тепловые и механические свойства, а
также эффект памяти формы гибридных каркасов из полилактида и поликапролактона (PLA-PCL)
с различным содержанием электропроводящих частиц восстановленного оксида графена
(rGO). Пористые волокнистые материалы создавались методом электроспиннинга. В
результате испытаний выяснилось, что наполнитель rGO способствует повышению
степени кристалличности полимерной матрицы. Так, по мере увеличения содержания
rGO механические свойства каркасов также улучшались, например, при содержании
1,5 масс.% rGO предел прочности при растяжении увеличился в два раза
относительно скаффолдов без частиц. Кроме того, при активации ЭПФ теплопроводные
частицы способствовали размягчению полимерной матрицы, что приводило к процессам
релаксации перед восстановлением формы», — рассказала соавтор работы, сотрудник
научно-образовательного центра биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Полина
Ковалева.
Исследователи отмечают, что подобные материалы перспективны для применения в
тканевой инженерии, в особенности для имплантатов мягких тканей, а
программируемый эффект памяти формы может служить для самоустановки, усадки или
наоборот разворачиванию скаффолдов в организме. Однако для уточнения возможности
использования материала для конкретных тканей, например для нервной ткани или
кожных покровов, ученым предстоит провести множество предварительных
исследований и испытаний.
Если вы заметили орфографическую, стилистическую или другую ошибку на этой странице, просто выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Выделенный текст будет немедленно отослан редактору
|
|
|