Российские ученые разработали новый метод нанесения белков на имплантаты из полимера молочной кислоты. С его помощью можно значительно ускорить процесс регенерации поврежденных тканей кровеносных сосудов или хрящей человека.

Результаты проведенных исследований опубликованы в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

Разработка относится к области регенеративной медицины, которая занимается восстановлением утраченных органов или тканей. В статье описан простой и эффективный метод нанесения желатина на поверхность волокон из полимолочной кислоты, которые предварительно обрабатываются смесью органических растворителей — толуола и этанола. Конструкции из этих волокон — скаффолды — являются каркасом для роста здоровых клеток, их имплантируют вместо поврежденной ткани.

Они изготавливаются с помощью электроспиннинга — вытягивания из раствора тонких полимерных волокон (диаметром от сотен нанометров до нескольких микрон) под действием электрического поля. Их наматывают на коллектор (специальный цилиндр), обрабатывают растворителями, а затем опускают в желатин для улучшения биосовместимости.

«Нанесение белковых молекул (в частности, желатина) позволяет ускорить процесс восстановления ткани, поскольку так клетки лучше прикрепляются к материалу, распространяются и врастают в него. При этом желатин упрочняет скаффолд на 50% и способствует двукратному росту количества закрепленных на поверхности имплантата стволовых клеток и их средней площади», — рассказывает инженер лаборатории плазменных гибридных систем Томского политехнического университета Семен Горенинский.

Ученый отмечает, что, по сравнению с существующими методами, предложенная технология не требует дополнительного оборудования и обладает высокой ресурсоэффективностью.

«Наш метод основан на обработке скаффолда смесью органических растворителей, которые есть в каждой химической лаборатории. Для осуществления же других методов необходимы дорогостоящие плазменные установки и реактивы, — объясняет политехник. — Используемая смесь толуола и этанола образует на поверхности волокон подрастворенный слой полимера, по консистенции напоминающий желе или студень. Он способен захватывать различные молекулы из внешней среды. Поэтому, когда будущий имплантат помещают в раствор с желатином, максимальное количество белка закрепляется на его волокнах всего за пять минут. Применяя прежние методы, такого результата ученые добиваются долгие часы».

В дальнейшем ученые планируют провести тестирование на животных, а именно вшивать имплантаты в крысиную аорту, однако на это еще надо найти финансирование.