Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» создали революционный наноматериал для восстановления внутренней структуры костей, поврежденных остеопорозом и остеомиелитом. Уникальное биоактивное покрытие ускорило деление собственных костных клеток в три раза! Эта инновация открывает путь к отказу от сложной пересадки костного мозга, избавляя пациентов от длительного ожидания совместимого донорского материала.
Заболевания, разрушающие костную ткань, вызывают тяжелые дегенеративные изменения, требующие сложного лечения, а на поздних стадиях – хирургического вмешательства и трансплантации костного мозга. Поиск подходящего донорского материала сопряжен с высокими рисками несовместимости, и даже родственные связи не гарантируют успеха.
Коллектив исследователей НИТУ «МИСиС» представил решение, позволяющее восстанавливать поврежденные участки кости без необходимости пересадки донорских тканей.
Основой разработки стали нановолокна из биосовместимого и саморассасывающегося поликапролактона. Ранее этот коллектив успешно использовал данный полимер для создания эффективных ранозаживляющих повязок с антибиотиком.
Как отмечают разработчики, для успешной интеграции имплантата критически важна не только биосовместимость, но и способность активировать рост собственных клеток организма на своей поверхности. Изначально гидрофобный поликапролактон не обеспечивал комфортных условий для клеток, которые сбивались в группы и делились медленно.
Для решения этой задачи материал был модифицирован тончайшим биоактивным покрытием TiCaPCON (титан, кальций, фосфор, углерод, кислород, азот), сохранившим структуру нановолокон, идентичную клеточной поверхности. При контакте со средой, имитирующей плазму крови, покрытие формирует слой из кальция и фосфора – ключевых компонентов натуральной кости. Благодаря химическому сродству и оптимальной структуре, на этом слое стремительно нарастает новая костная ткань. Важнейшее преимущество: нановолокна поликапролактона со временем полностью рассасываются, оставляя только новую, здоровую кость пациента.
Эксперименты подтвердили эффективность: остеобластные клетки на модифицированном материале TiCaPCON чувствовали себя комфортно и делились в три раза быстрее, чем на немодифицированном аналоге, благодаря высокой гидрофильности покрытия.
Эти впечатляющие результаты демонстрируют огромный потенциал модифицированных нановолокон поликапролактона как перспективной альтернативы традиционной трансплантации костной ткани.
Пресс-служба НИТУ «МИСиС»
Изображение логотипа с сайта НИТУ МИСИС
Источник: scientificrussia.ru
