Диагностика. Лечение. Вакцинация.
Поликлиника онлайн
Интерпретация анализов
Медицинские специалисты
Обслуживание по ОМС онлайн
Условия. Запись онлайн.
Статистика и аналитика
Минздрав. Роспотребнадзор. Фонд ОМС
Блог главного редактора
Дополнительное мед. образование
Интересные сайты наших партнеров
Конкурс про Врача и для Врача
Дайджест 2020 года
Доклады из области медицины
Индекс курильщика. Индекс массы тела. Калории.
Утомляемость. Внимательность. Оптимизм.
Оценка остроты слуха on-line
Тест остроты зрения, астигматизма. Амслера.
Справочник медтерминов / А-Я
Справочник лекарств / А-Я
Справочник заболеваний
Вопросы. Отзывы. Ответы.
Станьте спонсором или рекламодателем
Интересные проекты и предложения
Развернутый каталог сайта
Банковские реквизиты. Телефоны.
Газета: здравоохранение в регионах
Газета: здравоохранение в регионах

ТОМСК: разработанные учеными Политеха композитные скаффолды на основе природных биополимеров станут новым словом в регенерации костей

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Фото: news.tpu.ru
Фото: news.tpu.ru

Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политехнического университета в сотрудничестве с российскими и зарубежными коллегами создали композитные каркасы для регенерации костной ткани (скаффолды) с использованием пьезоэлектрического биодеградируемого полимера (полигидроксибутирата) с добавлением магнитоактивных наполнителей, сообщает пресс-служба ТПУ.

Исследование показало, что разработанные скаффолды обладают уникальной микроволокнистой структурой, электроактивными и магнитными свойствами, которые позволяют ускорить процесс восстановления костной ткани. Разработанные учеными композитные каркасы были успешно апробированы в лечении дефектов бедренной кости у крыс.

Исследования ученых ТПУ поддержаны Российским научным фондом, результаты работ опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces (Q1, IF: 10,383).

Миллионы людей во всем мире страдают от повреждений опорно-двигательного аппарата. Ограниченная способность к самовосстановлению костных и хрящевых тканей обусловливает необходимость разработки функциональных биоматериалов. Одним из самых перспективных материалов в регенеративной медицине сегодня считается полигидроксибутират (РНВ). Это природный биополимер, обладающий высокой биосовместимостью и биоразлагаемостью, а также хорошей механической прочностью, термостойкостью и экологичностью.

«Наш научный коллектив ведет исследования магнитоактивных материалов в решении вопросов регенерации тканей уже много лет. Доказано, что это клинически безопасные технологии с глубоким проникновением магнитных полей в ткани без затухания и нагрева тканей. В своем исследовании мы совместно с коллегами предложили совместить две перспективные технологии и разработали электроформованные микроволокнисные скаффолды на основе пьезоэлектрического полимера РНВ и композитных магнитных нанонаполнителей на основе магнетита и оксидов графена», — отмечает один из авторов исследования, директор международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Сурменев.

Исследование показало, что скаффолды, изготовленные с добавлением композитных магнитных нанонаполнителей, обладают уникальной микроструктурой. Микроволокна этих каркасов имеют высокопористую и шероховатую морфологию, что способствует образованию проницаемой для клеток поверхности, позволяющей улучшить адгезию клеток. Кроме того, внедрение магнитных наполнителей позволило ускорить биодеградацию каркасов PHB за счет пор на поверхности композитных волокон и увеличенного содержания полимерной аморфной фазы в композитных скаффолдах.

В исследовании также приняли участие ученые из Московского государственного университета им. Ломоносова, Научно-исследовательского института морфологии человека имени академика А.П. Авцына, федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН и Университета Авейру (Португалия).

«Мы провели исследование получившихся композитных скаффолдов методами рентгеновской дифракции и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и выявили, что введение магнитоактивных наполнителей приводит к значительному изменению кристаллической структуры РНВ, а именно к образованию нанокристаллической структуры полимера. Это улучшает механические свойства скаффолдов, поскольку структурные изменения влияют на их прочность и эластичность», — добавляет ведущий научный сотрудник международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Мария Сурменева.

Особое внимание в исследовании ученые уделили ферментативной биодеградации композитных каркасов. Они провели испытания и в течение шести месяцев наблюдали за деградацией материала с магнитоактивными наполнителями и без них. Результаты показали, что пористость и шероховатость поверхности скаффолда без наполнителя подверглись заметным изменениям. Это подтверждает, что включение магнитоактивных наполнителей существенно влияет на устойчивость скаффолдов в течение времени.

«Сложный механизм биодеградации, включающий процессы высвобождения полимерных кристаллитов и кристаллизацию аморфной фазы, может открыть новые горизонты в создании имплантатов, способствующих восстановлению и регенерации поврежденных костей. Такие разработки могут в дальнейшем значительно улучшить качество жизни людей с патологиями костей, предполагая более эффективные и безопасные методы лечения», — подытоживает инженер-исследователь международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Лада Шлапакова.

Разработанные композитные каркасы были апробированы на крысах. Их имплантировали в бедренные кости грызунов для восстановления дефектов. Результаты экспериментов показали успешное восстановление кости после переменной магнитной стимуляции за счет синергетического влияния повышенной шероховатости поверхности, наличию гидрофильных групп вблизи поверхности, а также магнитоэлектрическим и магнитомеханическим эффектам материала.

 

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

ТОМСК: инновационные «сухие» электроды для умной одежды, созданные учеными Политеха, продемонстрировали высокую биосовместимость



Оставить комментарий

Специалисты готовы помочь (10):

Борисов Олег Евгеньевич (Томск)
Врач-травматолог-ортопед
Давыдов Александр Семёнович (Томск)
Врач-травматолог-ортопед
Зоравнятных Максим Олегович
Зоравнятных Максим Олегович (Томск)
Музафаров Гайнулла Исмагильевич
Музафаров Гайнулла Исмагильевич (Томск)
Врач-травматолог-ортопед
Попов Александр Владимирович
Попов Александр Владимирович (Томск)
Рудык Вильям Николаевич (Томск)
Врач-травматолог-ортопед
Врач-хирург
Трухно Владимир Васильевич
Трухно Владимир Васильевич (Краснодар)
Мануальная терапия
Травматология и ортопедия
Шулуужук Вячеслав Вячеславович
Шулуужук Вячеслав Вячеславович (Кызыл)
Врач - травматолог - ортопед

ПОПУЛЯРНЫЕ СТАТЬИ

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов и пользовательским соглашением.
Принять
Политика конфиденциальности