Российские биофизики улучшили свойства биополимера для медицины

Клетки соединительной ткани. Фото: zeiss microscopy/flickr

С помощью плазменной обработки биополимерной пленки российские и немецкие ученые получили образцы, обеспечивающие прочное сцепление полимеров с клетками соединительной ткани (фибробластами) и поддерживающие их рост. Полученный биополимер, который используют при трансплантации, лучше взаимодействует с клетками организмов.

Первые опыты плазменной обработки биофизики провели с пленкой, однако в будущем они планируют перейти на полноценные трехмерные изделия для реконструктивной медицины — матриксы из биополимера. Результаты работы коллектива исследователей из Института биофизики СО РАН и Томского политехнического университета совместно с немецкими коллегами были опубликованы в журнале Material Letters.

Биополимеры широко применяются в медицине: из них делают покрытия для ран, конструкции для восстановления хрящей и суставов, ортопедические штифты, стенты и матриксы органов для трансплантологии. Благодаря биологической совместимости материала изделие из биополимера замещает поврежденный участок ткани или органа. Однако в нормальном состоянии поверхность биополимера не впитывает воду, то есть она гидрофобна. Из-за этого биополимеры плохо взаимодействуют с клетками организмов.

Чтобы решить эту проблему, ученые попробовали изменить свойства поверхности биополимера. Для этого они обрабатывали биополимерную пленку плазменным разрядом в атмосфере чистого кислорода или аммиака. После этого исследователи оценивали способность пленок поддерживать рост фибробластов. Плазменная обработка действительно изменила форму и свойства поверхности полимерной пленки, повысив гидрофильность. При этом наилучшая выживаемость живых клеток оказалась у пленок, которые были обработаны плазмой в присутствии аммиака.

Ранее российскому коллективу ученых удалось сконструировать трехмерные гибридные биоимплантаты, несущие остеобластические клетки, на основе биоразлагаемых полимеров, обработанных лазером. В работе с лазером обработке подвергались не только пленки, но и объемные конструкции (имплантаты) из биополимера, предназначенные для восстановления костной ткани.

Недавно ученым из Томского политехнического университета также удалось получить биополимер с перспективными свойствами из возобновляемого ресурса, молочной кислоты, которая содержится в крахмало- и глюкосодержащих растениях.
Теги:

Читать еще на Чердаке: