Ученые Института биохимической физики (ИБХФ) им. Н.М. Эмануэля РАН и РЭУ имени Г. В. Плеханова вместе с коллегами из МГУ имени М. В. Ломоносова получили «дышащие» композиты, отличающиеся контролируемой скоростью биоразложения и высокими антибактериальными свойствами. Такой материал найдет применение в каркасах для регенеративной медицины и тканевой инженерии. 

Заживления ран — сложный, многоэтапный процесс, который может сопровождаться осложнениями. Несмотря на обилие методов лечения ран и множество перевязочных средств, разработка безопасных и эффективных материалов для регенеративной медицины, которые не требуют замены в течение всего периода заживления, остается актуальной задачей для исследователей. Перспективными в этой области считаются волокнистые материалы на основе биоразлагаемых полимеров и модифицирующих добавок.

В ходе совместных исследований ученые получили прочные и эффективные композиты, которые помогут в будущем создать «дышащие» материалы для дезинфекции ран и их ускоренного заживления.

«Мы успешно завершили первый этап работы по созданию новых материалов для регенеративной медицины с уникальными свойствами, получив линейку материалов с контролируемой морфологией и высокой стабильностью к условиям внешней среды. Сейчас уже заверены исследования биосовместимости материалов in vitro (в пробирке), и мы приступаем к подготовке к исследованиям in vivo (внутри живого организма)», — рассказала Полина Тюбаева, ведущий научный сотрудник базовой кафедры химии инновационных материалов и технологий РЭУ имени Г. В. Плеханова.

Ученые уже создали из полученного материала антимикробные повязки, компоненты которых способны останавливать кровотечение, а также имплантаты ахиллова сухожилия. 

Среди важных отличительных характеристик композитов исследователи отмечают высокую пористость, хорошие механические и антибактериальные свойства, а также контролируемую скорость биоразложения.

«Главное преимущество наших материалов в том, что они найдут применение в персонифицированной медицине, а также позволят создавать универсальные ранозаживляющие материалы благодаря возможности эффективно регулировать структурные особенности материала и, как следствие, его важнейшие свойства», — пояснила соавтор исследования Полина Тюбаева. 

Научный коллектив создал композиты на основе полукристаллического биоразлагаемого поли-3-гидроксибутирата и природного железосодержащего порфирина гемина. Ученым удалось показать влияние структуры на устойчивость волокнистых материалов к условиям внешней среды, а также описать возможности направленной модификации полукристаллических полимеров для повышения их ценных свойств в эксплуатации.

Поскольку полимеры и модифицирующие добавки имеют природное происхождение и отличаются высоким уровнем биосовместимости, их использование открывает широкие перспективы для создания экологичных ранозаживляющих материалов. Такие материалы имеют ряд преимуществ перед существующими на рынке аналогами, которые обусловлены возможностью направленной модификации нетканого слоя и изготовления широкой линейки ранозаживляющих средств с контролируемой пористостью, дополнительным изолирующим саморассасывающимся слоем. Также в таких композитах происходит постепенное высвобождение анестетиков, антибиотиков и других препаратов, в зависимости от типа раны и площади повреждения.

Результаты исследования опубликованы в одном из ведущих научных журналов, научный проект был поддержан Российским научным фондом. 

Источник: Минобрнауки России.