Ученые СКФУ разработали инновационную технологию, позволяющую создавать биосовместимые материалы с уникальной способностью удерживать влагу. Эти материалы могут быть применены в медицине для восстановления мягких и костных тканей без необходимости трансплантации. Тканевая инженерия возникла на пересечении медицины и биотехнологий с целью создания 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 привело к появлению биосовместимых материалов, известных как биоматрицы, которые могут восстанавливать ткани или заменять утраченные части в живом организме. Этот подход, основанный на достижениях молекулярной и клеточной биологии, является более экономичным, чем использование донорских материалов, и снижает вероятность осложнений после хирургических вмешательств.
Ученые СКФУ разработали инновационную технологию создания биосовместимых материалов с уникально высоким уровнем влагоемкости, который превышает стандартные показатели в сотни раз. Это значительно ускоряет процесс регенерации клеток мягких и костных тканей. При этом используемые материалы должны быть безопасными и обладать высокой биосовместимостью, так как вступают в контакт с живыми клетками.
В своей разработке ученые предложили использовать бактериальную целлюлозу, которая благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам относится к частично биодеградируемым веществам и сохраняет основную структуру. Этот материал отличается высокой биосовместимостью и, таким образом, может быть эффективно использован для регенерации тканей в медицине.
«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.
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 (https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128369).-
Разработка технологии стала возможна благодаря финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках Национального проекта «Наука и университеты».
