Ученые Томского политехнического университета вместе с партнерами разработали технологию, которая сделала возможным использование нетканых полимерных скаффолдов для предотвращения возникновения внутрибрюшных спаек после хирургических вмешательств. Исследование изготовленных образцов подтвердило противоспаечный эффект и отсутствие цитотоксичных соединений, уточнили в пресс-службе вуза.
Скаффолды — это перспективный композитный материал для использования в биомедицине для регенерации тканей. Они помогают ускорить процессы заживления и улучшить результаты лечения пациентов за счет создания оптимальной среды для роста новых тканей.
В ТПУ разработали технологию, которая наделяет нетканые скаффолды антиадгезионными свойствами, не давая клеткам закрепиться на биодеградируемом материале. Таким образом материал становится привлекательным для дальнейшего использования в качестве барьерных мембран для предотвращения послеоперационных спаек в брюшной полости.
Ученые методом погружения нанесли на образцы скаффолдов покрытия из поливинилового спирта (ПВС) различной толщины, а затем провели исследования морфологии поверхностей и поперечных сечений образцов, их структурных и химических свойств. Оценили пористость, степень их смачивания водой, уменьшение их массы при нагревании и дальнейшем термическом разложении.
«Самые высокие механические свойства были получены у скаффолдов, погруженных в 9%-ный раствор поливинилового спирта. При толщине покрытия примерно 8 микрометров (0,008 мм) их прочность на разрыв почти в 1,5 раза выше, чем у немодифицированных скаффолдов», — рассказал соавтор исследования младший научный сотрудник лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Арсалан Бадараев.
«Для исследования цитотоксичности были изготовлены экстракты образцов, которые показали отсутствие цитотоксичных соединений в них. Однако, при нанесении фибробластов непосредственно на поверхность образцов, было замечено что антиадгезионные свойства значительно усиливаются при увеличении толщины ПВС-слоя на скаффолдах», — отметил соавтор исследования, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгений Плотников.
В соответствии с результатами исследований in vitro, образцы с наиболее толстым ПВС покрытием проявляют наиболее выраженные антиадгезионные свойства. Эти результаты будут полезны для изготовления гибких, биосовместимых и биоразлагаемых мембран с высокими антиадгезионными свойствами для биомедицинских целей, в частности для предотвращения спаек во внутрибрюшной полости.
«Мы продолжаем клинические испытания модифицированных скаффолдов, чтобы исключить негативное влияние полученного материала на организм и внедрить их в клиническую практику», — подчеркнул соавтор исследования, руководитель лаборатории плазменных гибридных систем Сергей Твердохлебов.
В исследованиях приняли участия сотрудники лаборатории плазменных гибридных систем Инженерной школы ядерных технологий ТПУ, Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, НИИ психического здоровья ТНИМЦ.
Исследование выполнено при поддержке проекта «Наука» Министерства науки и высшего образования РФ. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Functional Biomaterials (Q1, IF: 5.0).
