Нижегородские ученые создали композицию для биопринтинга кожи, костей, кровеносных сосудов и других тканей.
Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского (ННГУ).
"На основе природного полимера хитозана и популярного термопластика для 3D-печати поликапролактона нижегородские химики создали композицию для биопринтинга кожи, костей, кровеносных сосудов и других тканей. Термопластичный, биосовместимый материал поможет регенерации поврежденных участков, а затем разложится и будет выведен из организма", – отметили в пресс-службе.
Свойства материалов
По данным вуза, хитозан обеспечивает прочность и не токсичность материала. Поликапролактон отвечает за пластичность и плавкость.
"Чтобы соединить полимеры в одном составе, ученые химического факультета ННГУ им. Н. И. Лобачевского использовали органический растворитель – диметилсульфоксид. Раствор обработали ультразвуком и получили однородную массу, пригодную для 3D-печати", – пояснили в пресс-службе университета.
По словам одного из авторов исследования, научного сотрудника кафедры высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета ННГУ Ивана Леднева, поликапролактон уже применяется при создании искусственных сосудов.
"При этом он не реагирует с водой, что повышает риск развития тромбоза", – отметил он.
Ученый добавил, что хитозан, наоборот, хорошо растворяется в воде и предотвращает эти негативные последствия.
"Поликапролактон при разложении провоцирует воспаление тканей, выделяя кислоту. Хитозан их связывает и "обезвреживает", – уточнил Леднев.
Перспективы разработки
Ученые считают, что, варьируя в составе соотношение полимеров, можно получать самые разные виды тканей – от биопластырей до искусственных тканей легких. В перспективе технология нижегородских химиков может стать альтернативой даже для титановых пластин, которые используются при крупных переломах, когда восстановить контакты в тканях труднее всего.
"Имплантаты из хитозана и поликапролактона будут достаточно гибкими и прочными", – подчеркнули в пресс-службе университета.
Леднев добавил, что задача ученых – производство филамента (нити) для медицинских 3D-принтеров.
"Мы уже опробовали сополимер в биопечати и теперь учимся настраивать соединение для разных применений. Кроме того, мы планируем усовершенствовать материал с помощью дополнительных веществ", – поделился он.
В исследовании принимали участие ученые кафедры высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета при участии Института биологии и биомедицины ННГУ. Проект развивает результаты исследования по связыванию хитозана с другим материалом для 3D-печати – полилактидом.
Технология запатентована в 2024 году при содействии Центра трансфера технологий Университета Лобачевского. Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ "Биосовместимые биодеградируемые материалы на основе полисахаридов и коллагена с бактерицидными свойствами для тканевой инженерии".
