Российские ученые создают сложный материал для лечения переломов костей

Ожидается, что современный материал, разработанный в сотрудничестве с бельгийским университетом Гента, будет широко использоваться в современной реабилитационной медицине.

Новый тип материала для эффективной регенерации костей, кожи и нервной ткани был разработан учеными из Томский политехнический университет (ТПУ).

Результаты исследования, проведенного в сотрудничестве с исследователями из Гентский университет в Бельгии, были опубликованы в журнале Applied Materials Today.

Исследование относится к «химической обработке диазонием поверхности пьезоэлектрических полигидроксибутиратных каркасов для ускоренного роста остеобластических клеток».

Так называемый пьезоэлектрический эффект - это способность некоторых материалов преобразовывать энергию механической деформации в электрический заряд на поверхности. В организме человека много электросенсорных клеток и пьезоэлектрических тканей, в том числе и костных.

Ученые ТПУ пояснили, что в современной реабилитационной медицине все чаще используются материалы с пьезоэлектрическими свойствами, подобными тканям человека.

Однако, добавили они, пьезополимеры с необходимыми свойствами плохо смачиваются водой и биологической матрицей, что препятствует адгезии клеток к их поверхности для эффективной регенерации тканей.

В то время как обычные способы улучшения смачиваемости приводят к значительному ухудшению пьезоэлектрического эффекта, метод модификации поверхности полимера, разработанный учеными ТПУ, помогает решить эту проблему.

Роман Сурменев, руководитель Центра физики материалов и композитных материалов ТПУ, пояснил, что человеческий организм способен восстанавливать костную ткань с помощью электростимуляции клеточных процессов.

\"А [scaffold] Имплантат с пьезоэлектрическими свойствами может ускорить восстановление костных дефектов, таких как переломы или трещины. Разработанный нами метод изменения поверхности имплантатов - использование тонкого слоя специальных органических молекул - не только улучшает смачиваемость и реакцию клеток, но также не меняет пьезоэлектрические свойства основного материала », - добавил он. Сурменеву вторил Павел Постников, который сказал, что методика ученых ТПУ предусматривает контроль продолжительности лечения, а также содержания солей диазония и мощности ультрафиолетового источника, используемого для фиксации этих органических соединений на полимере.

Таким образом, «можно варьировать количество функциональных групп, привитых к поверхности имплантата, тем самым регулируя его параметры для конкретной клинической задачи», - заключил Постников.
Источник