Ученые Томского политехнического университета совместно с российскими и зарубежными коллегами разработали инновационные композитные каркасы для регенерации костной ткани. Эти каркасы, называемые скаффолдами, созданы на основе природных биополимеров и способны значительно ускорить процесс восстановления костной ткани.
Скаффолды были успешно протестированы при лечении дефектов бедренной кости у крыс. Директор международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Сурменев отметил, что их научная группа уже длительное время изучает применение магнитоактивных материалов в регенерации тканей. Эти технологии доказали свою клиническую безопасность, обеспечивая глубокое проникновение магнитных полей в ткани без их нагрева и затухания сигнала.
В ходе исследования были разработаны электроформованные микроволокнистые скаффолды на основе пьезоэлектрического полимера РНВ и композитных магнитных нанонаполнителей, содержащих магнетит и оксиды графена. Результаты показали, что скаффолды с добавлением композитных магнитных нанонаполнителей обладают уникальной микроструктурой. Их микроволокна характеризуются высокой пористостью и шероховатостью, что способствует лучшей адгезии клеток и образованию проницаемой для них поверхности.
Важным преимуществом новых скаффолдов является ускоренная биодеградация каркасов PHB. Это достигается благодаря порам на поверхности композитных волокон и увеличенному содержанию полимерной аморфной фазы в композитных скаффолдах. Инженер-исследователь Лада Шлапакова отметила, что сложный механизм биодеградации, включающий высвобождение полимерных кристаллитов и кристаллизацию аморфной фазы, открывает новые перспективы в создании имплантатов для восстановления и регенерации поврежденных костей.
Эта разработка может значительно улучшить качество жизни людей с патологиями костей, предлагая более эффективные и безопасные методы лечения, сообщает ТАСС.