Ученые СКФУ разработали технологию создания биосовместимых
материалов с уникальным уровнем влагоемкости, которые применимы в медицине
для регенерации мягких и костных тканей. Тканевая инженерия возникла на стыке
медицины и биотехнологиц без трансплантации. Целью является создание живых,
а не искусственных органов и тканей.
– Наши ученые создают инновационные клеточные технологии, которые
сейчас очень востребованы в хирургии. Создание биосовместимых материалов
для регенеративной медицины и тканевой инженерии открывает большие
возможности для восстановления здоровых функций организма и ускорения
выздоровления, – прокомментировал ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
Интенсивное развитие междисциплинарных научных технологий позволяет
создавать биосовместимые материалы, так называемые биоматрицы, которые
попадая в живой организм, помогают восстановить ткани или заменить
утраченные части. Этот принципиально новый подход является достижением
молекулярной и клеточной биологии и гораздо дешевле донорских вариантов,
также к его достоинствам относится снижение вероятности осложнений в
восстановительный период после хирургических вмешательств.
Ученые СКФУ разработали инновационную технологию получения
биосовместимых матриц с уникальным уровнем влагоемкости, превышающим
показатель в сотни раз. При высоких показателях влажности усиливается
скорость регенерации клеток мягких и костных тканей. Используемые для этих
целей материалы должны обладать безопасностью и высоким уровнем
биосовместимости, в виду того, что постоянно контактируют с живыми клетками.
Для этих задач авторы разработки предложили использовать
бактериальную целлюлозу, которая по своим уникальным физико-химическим
свойствам относится к частично биодеградируемым веществам и сохраняет
основную структуру. Именно этот материал показал высокий уровень
биосовместимости.
– Мы разработали простую и эффективную технологию получения матриц
на основе бактериальной целлюлозы модифицированной желатином. Она
включает в себя все этапы, начиная с выращивания продуцента, очистки
целлюлозы, ее модификации и заканчивая конструированием матриц, – рассказал
доцент кафедры прикладной биотехнологии СКФУ Игорь Ржепаковский.
Научная группа СКФУ решала две задачи: наличия высокого уровня
влагоемкости и пористости, поскольку именно размер пор позволяет
размножаться и дифференцироваться клеткам костных и мягких тканей. Продукты
гидролиза желатина стимулируют развитие кровеносных сосудов в регенератах
тканей, что также приводит к ускоренному их восстановлению, пояснил Игорь
Ржепаковский.
Разработанные матрицы в перспективе могут использоваться в клеточных
технологиях, тканевой инженерии и хирургии. Однако до внедрения в
медицинскую практику ученым предстоит провести масштабирование технологий
и доклинические и клинические исследования.
В ходе научной работы применялись световая и электронная микроскопия,
спектрофотометрия, инфракрасная спектроскопия, рентгеноструктурный анализ и
рентгеновская микротомография. При изучении безопасности и биосовместимости
были применены клеточные технологии. Полученные исследования ученые
проверили в ходе экспериментов на лабораторных животных.
Далее научная группа планирует изучить возможности использования
полученного материала для расширения спектра восстановления различных
тканей.
Справочно: исследование ученых СКФУ опубликовано в журнале
International Journal of Biological Macromolecules
Разработка технологии стала возможна благодаря финансовой поддержке
Российского научного фонда в рамках Национального проекта «Наука и
университеты».
Нет комментариев