Разработан биоразлагаемый полимер, ускоряющий регенерацию тканей

Специалисты Томского политехнического университета совместно с иностранными коллегами из Университета Авейру и других университетов разработали полимерный материал, идеально подходящий для использования в медицинских имплантатах. С одной стороны, он биоразлагаемый, то есть может со временем растворяться в организме. С другой — обладает улучшенными пьезоэлектрическими свойствами, о есть производит электрический заряд, ускоряющий регенерацию тканей.

Усовершенствовать пьезоэлектрические свойства полимера удалось за счет добавления хлопьев двумерного восстановленного оксида графена.

«Нам удалось сделать материал с очень хорошими пьезоэлектрическими свойствами, при этом биодеградируемый. В мире таких полимеров — единичные наименования. За основу мы взяли доступный биоразлагаемый полимер поли-3-оксибитурат, с которым ранее уже работали. В исходный полимерный раствор добавили нанохлопья восстановленного оксида графена. Эта добавка, как мы и прогнозировали, существенно изменила молекулярный состав и структуру полимера», — пояснил директор исследовательского центра «Физическое материаловедение и композитные материалы» ТПУ Роман Сурменев.

Внешне полученный материал напоминает сероватую ткань. Клетки буквально заполняют ее, формируя новые ткани в месте травмы.

«Материалы с пьезоэлектрическими свойствами сегодня очень интересны для регенеративной медицины, потому что они могут производить электрический заряд без внешнего источника электрической энергии — скажем, если материал скрутить или деформировать другим образом. Электрические импульсы помогают стимулировать восстановление живых тканей, таких как костная или нервная, после травмы. Однако хорошие пьезоэлектрики, как правило, не биодеградируемые. Биодеградация — очень важное свойство для имплантата: такой имплант не нужно извлекать после восстановления тканей, он просто распадается на безвредные составляющие», — рассказал один из авторов статьи, научный сотрудник международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Чернозем.

В дальнейшем ученые изучат, как новый материал взаимодействует с живыми клетками и тканями, чтобы в перспективе использовать его для изготовления имплантов самого широкого спектра применений.

Использование биоразлагаемых имплантов позволит избежать повторных операций, а значит дополнительного травмирования тканей и риска занесения инфекции.

«Материал перспективен для имплантатов в костно-тканевой инженерии, восстановления нервных и других жизненно важных типов тканей», — добавил директор международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Андрей Холкин.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nano Energy, работа поддержана мегагрантом российского правительства.

• #Новые материалы