Коллектив ученых Уральского федерального и Саратовского государственного университетов синтезировал хитозансодержащие наночастицы с высокой биологической активностью. Полученный наноматериал ускоряет рост клеток и может применяться в заместительной клеточной терапии и 3D-биопечати живых тканей.

Результаты исследования опубликованы в журнале Carbohydrate Polymers.

Наноразмерные лекарственные препараты могут усовершенствовать терапию многих заболеваний. Материалы на основе наночастиц, производных хитозана, способны стимулировать процессы регенерации живых клеток и тканей. Этот эффект проявляется в результате синергетического взаимодействия хитозана с водно-кислотной средой, в которой он растворен. В качестве такой среды ученые предложили использовать биологически активную L-аспарагиновую кислоту.

«Полученное вещество — аспарагинат хитозана, как в форме раствора, так и в форме нанопорошка гемосовместимо, то есть не вызывает разрушения эритроцитов. Добавка этого вещества в клеточные культуры ускоряет их рост и пролиферацию (разрастание ткани организма путем размножения клеток делением). Это может быть востребовано в медицине, фармацевтике, экологии, сельском хозяйстве. Хитозан — полимер природного происхождения, обладающий антибактериальным, противовирусным и фунгицидным действием, проявляющий антитоксическую, иммунотропную и противовоспалительную активности. Материалы на его основе совместимы с живыми тканями, биорезорбируемы, способны стимулировать процессы ранозаживления, регенерации тканей и саногенеза. Например, в медицине — для быстрого воспроизводства и накопления собственных клеток пациентов, для заместительной терапии или 3D-биопечати органных конструктов. В токсикологии — для тестирования на клеточных тест-системах косметических средств, консервантов и инсектицидов, а также для изучения механизма действия и прогностического анализа лекарственных препаратов», — рассказывает доцент-исследователь кафедры металлургии цветных металлов УрФУ Татьяна Луговицкая.

Сегодня ученые провели исследования аспарагината хитозана в условиях in vitro, то есть вне живого организма. Теперь планируются доклинические исследования наноматериала на животных.

«Планов, касающихся исследований как аспарагината хитозана, так и других материалов на его основе очень много. Сейчас мы проверяем, может ли полученное вещество применяться для защиты растений от вредителей и патогенов. Ведется постоянная работа по усовершенствованию синтеза наночастиц аспарагината хитозана для того, чтобы получать частицы заданных размеров и формы с определенными свойствами для конкретного применения. И, конечно, в условиях пандемии, важно исследовать вирусолидную активность полученных наночастиц аспарагината хитозана для борьбы с вирусами COVID-19», — отмечает Татьяна Луговицкая.