Тканевая инженерия возникла на стыке медицины и биотехнологий без трансплантации. Целью является создание живых, а не искусственных органов и тканей. Попадая в живой организм, биосовместимые матрицы помогают восстановить мягкие и костные ткани или заменить утраченные части. Этот способ гораздо дешевле донорских вариантов, также к его достоинствам относится снижение вероятности осложнений в восстановительный период после хирургических вмешательств.
Ученые Северо-Кавказского федерального университета разработали технологию создания биоматриц с уникальным уровнем влагоемкости, превышающим показатель в сотни раз. При высоких показателях влажности усиливается скорость регенерации клеток мягких и костных тканей. Используемые для этих целей материалы должны обладать безопасностью и высоким уровнем биосовместимости, в виду того, что постоянно контактируют с живыми клетками.
Дмитрий Беспалов
Ректор СКФУ
“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”.
Разрабатывая технологию, ученые вуза брали во внимание два фактора: высокий уровень влагоемкости и пористость, так как именно размер пор позволяет размножаться и дифференцироваться клеткам костных и мягких тканей. Высокий уровень биосовместимости показала бактериальная целлюлоза, модифицированная желатином.
Доцент кафедры прикладной биотехнологии СКФУ Игорь Ржепаковский пояснил: технология получения матриц на этой основе включает в себя все этапы, начиная с выращивания продуцента, очистки целлюлозы, ее модификации и заканчивая конструированием матриц. Кроме того, продукты гидролиза желатина стимулируют развитие кровеносных сосудов в регенератах тканей, что также приводит к ускоренному их восстановлению.
В процессе научной работы применялись световая и электронная микроскопия, спектрофотометрия, инфракрасная спектроскопия, рентгеноструктурный анализ и рентгеновская микротомография. Изучая безопасность и биосовместимость, ученые применяли клеточные технологии. Исследования проверили экспериментами на лабораторных животных. С результатами можно ознакомиться в журнале International Journal of Biological Macromolecules.
Разработанные матрицы в перспективе могут использоваться в клеточных технологиях, тканевой инженерии и хирургии. Однако до внедрения в медицинскую практику ученым предстоит провести масштабирование технологий, доклинические и клинические исследования.
В дальнейшем научная группа Северо-Кавказского федерального университета планирует изучить возможности использования полученного материала для расширения спектра восстановления различных тканей.
Ранее сообщалось, что ученые СКФУ разработали алгоритм повышения надежности беспроводных сенсорных сетей.