Плазма и биологическая смазка улучшили полимерный имплантат

Изображение: Brian A Jackson / Фотодом / Shutterstock
Изображение: Brian A Jackson / Фотодом / Shutterstock

Ученые Томского политехнического университета нашли технологию, с помощью которой полимерные имплантаты будут лучше приживаться в организме человека. Они предложили обрабатывать поверхности имплантатов плазмой и гиалуроновой кислотой.

«Наши эксперименты показали, что обработанный атмосферной плазмой и пропитанный гиалуроновой кислотой полимерный материал существенно увеличивает свою биосовместимость», — приводит слова руководителя научной группы физиков ТПУ Сергея Твердохлебова пресс-релиз университета.

Биосовместимые полимерные материалы используют для восстановления пораженных тканей и органов человека. Полимеры служат «строительными лесами», каркасом, на котором клетки образуют нужные структуры, например органы или кровеносные сосуды. После того как ткани образовались, имплантаты разлагаются на простые соединения и выводятся из организма.

Один из полимеров, который используют для создания имплантатов, — полилактид. Полилактид разлагается в организме, но это гидрофобный материал, а значит, не смачивается жидкостями, то есть для использования в организме непригоден. Чтобы это обойти, ученые подвергли фрагменты полилактида процедуре плазменной очистки. В результате на поверхности материала возник химически активный слой, который позволил совмещать до сих пор несовместимые соединения — например, жидкость и гидрофобный полимер.

«Но через какое-то время гидрофобные свойства полимера возвращаются, и в этом существенный недостаток метода, — рассказала пресс-службе одна из авторов статьи, магистрантка ТПУ Валерия Кудрявцева. — Мы смогли решить эту проблему, опустив обработанные плазмой образцы в водный раствор гиалуроновой кислоты (основной компонент биологической смазки, содержится во многих биологических жидкостях: слюне, синовиальной жидкости и других — прим. „Чердака“). Она хорошо удерживает воду, а кроме того, способствует регенерации, не вызывает воспаления. Таким образом мы получили гибридный биосовместимый материал с хорошей смачиваемостью».

Имплант прошел испытания на приживаемость в организме. Эксперименты с живыми клетками in vitro показали, что модифицированная биоактивная поверхность не вызывает атаки клеток иммунной системы, а значит, такой гибридный материал не будет отторгнут. Модифицированный материал можно использовать для создания органов, при лечении ожогов, язв и других повреждений.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Materials & Design.

О том, как российские ученые создали из полимеров имплантат губчатой кости и вживили ее крысе, читайте на «Чердаке».

Теги:

Читать еще на Чердаке: