Пресс-релиз: Исследование ученых БФУ им. И. Канта поможет в разработке имплантатов нового класса

29 Июня 2018
Ученые БФУ им. И. Канта исследуют совместимость биоматериалов для разработки имплантатов нового класса, сочетающих в себе сразу комплекс полезных свойств. Сотрудники лаборатории иммунологии и клеточных биотехнологий НТП Фабрика БФУ им. И. Канта тестируют новые искусственные клеточные матрицы, или биодеградируемые скаффолды, стимулирующие регенерацию тканей, что является главной задачей тканевой инженерии и регенеративной медицины.

По словам заведующей лаборатории иммунологии и клеточных биотехнологий Ларисы Литвиновой, в биомедицинских лабораториях всего мира ведутся масштабные исследования, оценивающие биосовместимость различных биоматериалов, применяемых в травматологии, стоматологии, онкологии и т.д., а также поиск новых решений и подходов к протезированию. В последнее время наблюдается спрос на биосовместимые материалы, используемые в процессах регенерации костных тканей. Появляются исследовательские работы, подтверждающие, что в инженерии биоматериалов следует использовать многоуровневый подход от макро- до нано-/мезоуровня.

 Лариса Литвинова:
«В нашей работе мы акцентировали внимание на влияние рельефа имплантата и его физико-химических свойств на реакции мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток (клетки соединительной ткани) на наномолекулярном уровне. Процессы замещения и сращивания костной ткани пациента происходит с участием этих клеток, которые мигрируют в очаг воспаления. Нами установлено, что при прямом взаимодействии мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток и рельефной поверхности имплантата, имитирующей костную ткань, клетки соединительной ткани начинают трансформироваться в остеобласты (клетки, формирующие костную ткань). Таким образом, контролируя и модулируя рельеф и заряд поверхности, мы можем контролировать остеогенные изменения и созревание клеток».

2.jpg



 Исследователь отметила, что мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки (ММСК) обнаружены во многих органах и тканях животных и человека, например, таких как: костный мозг, жировая ткань, скелетные мышцы, легкие, пульпа зуба, плацента, ткани ЦНС, эндокринные железы и др..

 Развитие науки, а в частности биологии, зашло столь далеко, что многие проекты и направления уже нельзя исследовать силами одной лаборатории. Проведенное междисциплинарное исследование выполнялось при участии специалистов в области материаловедения и  биомедицинских исследований, клеточной биологии и биотехнологии. На протяжении последних пяти лет научные коллективы Базовой лаборатории иммунологии и клеточных биотехнологий БФУ им. И. Канта, лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов Института физики прочности и материаловедения СО РАН (ИФПМ СО РАН) и Рижского технического университета (Рига, Латвия) занимаются совместными экспериментальными и теоретическими исследованиями физико-химических и биологических закономерностей формирования биопокрытий с целью разработки научных основ создания оптимальной поверхности имплантата, обеспечивающего успешную остеоинтеграцию.

 Результаты исследования ученых были опубликованы в статье «Наномасштабный электрический потенциал и шероховатость кальций-фосфатной поверхности стимулирует остеогенный фенотип стромальных клеток» в авторитетном научном журнале Materials.
«Выявление молекулярно-генетических механизмов имеет большую фундаментальную значимость и необходимо для понимания процессов, происходящих на границе раздела «имплантат/клетка», — отметила Лариса Литвинова. Кроме того, исследование имеет также и высокую практическую значимость и актуально для разработки нового класса имплантатов, сочетающих в себе комплекс полезных свойств (биодеградация, остеогенный потенциал), что позволит уменьшить срок послеоперационного восстановительного периода и снизит вероятность отторжения имплантата».

ВКонтакт Facebook Twitter Mail.Ru

  Возврат к списку