Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из НИИ онкологии Томского НИМЦ и Харбинского технологического института (Китай) разработали подход к созданию композитных скаффолдов для регенерации костной ткани. Об этом Наука Mail сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.
Скаффолды — это трехмерные структуры, на которых выращивают новую костную ткань. Их изготавливают из полилактида и гидроксиапатита — минерала, близкого по составу к костной ткани.
Гидроксиапатит усиливает биологическую активность и стимулирует образование новой кости. Но его избыток снижает механическую прочность скаффолда, а частицы часто оказываются внутри волокон и недоступны для клеток.
Ученые предложили использовать микрочастицы гидроксиапатита вместо наночастиц. Это позволило сохранить прочность материала и вывести значительную часть частиц на поверхность, где они контактируют с клетками и жидкостями.
Использование микрочастиц позволило достичь высокой концентрации минеральной фазы в композите без его значительного охрупчивания, повысить механическую прочность и обеспечить выступание значительной части частиц гидроксиапатита над поверхностью полимерного скаффолда, способствуя биодоступности частиц
Новый подход дал результаты. Композитные скаффолды оказались прочнее, чем скаффолды из чистого полилактида. Они не токсичны для здоровых клеток и показали более высокий остеогенный ответ: уровень маркеров остеокальцина и остеопонтина вырос в 7 раз по сравнению с контрольным пластиком и в 1,2–1,4 раза по сравнению с образцами без гидроксиапатита.
Следующий этап — испытания на животных. Разработка может помочь создавать имплантаты для замещения костных дефектов у онкологических пациентов и при травмах, сокращая сроки лечения и реабилитации. Результаты опубликованы в журнале Polymers.
Ранее Наука Mail писала о том, что ученые из России и Китая создали новый растворяемый сплав для медицинских имплантатов.