Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого совместно с коллегами из других петербургских вузов разработали способ замещения дефектов периферических нервных волокон с помощью композитных волокон на основе хитозана с применением углеродных нанотрубок. Исследователи уже провели успешные опыты, результаты которых опубликованы в международном научном журнале «Polymers». Работа выполнена в рамках гранта РНФ и программы «Приоритет-2030» учеными Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Института текстиля и моды Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна, Институтов высокомолекулярных соединений и цитологии РАН, Института Иоффе и Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени Павлова.
Главной задачей ученых было создать методику и вещество, которое заместит поврежденный нерв – композитные волокна на основе хитозана с применением углеродных нанотрубок.
«Мы получили трубчатую матрицу, так называемый кондуит, длина которого составила 1-1.5 сантиметра. Отдельно получали хитозановые волокна с различным содержанием углеродных нанотрубок. Затем кондуит и волокна совмещали, то есть волокна вводили во внутренний просвет трубки и закрепляли. И с помощью данной конструкции соединяли два конца периферического нерва», – рассказала аспирантка ИБСиБ СПбПУ Нурджемал Тагандурдыева.
Затем началась экспериментальная часть. Была сделана операция на животных – вырезана часть седалищного нерва, а затем замещена полученным тестовым образцом и через несколько месяцев проведен анализ. По итогам исследования была показана возможность замещения дефектов периферических нервов с применением данной разработки.
«И полилактид, на основе которой получен кондуит, и , на основе которого получены волокна, являются резорбируемыми биосовместимыми полимерами. Поэтому острой воспалительной реакции со стороны организма на эти материалы не наблюдалось. Более того, вновь образованные нервы прорастают через трубку с волокнами с восстановлением двигательной активности лапки животных», – отметил кандидат технических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Полимерные материалы для тканевой инженерии и трансплантологии» ИБСИБ СПбПУ Алмаз Камалов.
Такие операции, отмечают исследователи, проводятся, но с применением аутоневральных вставок – это нервы самого человека, которые берут из других частей организма. За рубежом проводят операции с применением кондуитов. На зарубежном рынке доступны кондуиты для нервов из коллагена, желатина, хитозана, полигликолида. Однако эти кондуиты не могут замещать дефекты более 3 сантиметров. Метод петербургских ученых дает такую возможность.
«Такие повреждения у людей случаются довольно часто. В результате травмы наблюдается двигательная или сенсорная дисфункция. Подобные травмы распространены как среди гражданского населения, так и среди военнослужащих. На нашем рынке подобных имплантатов для нервных волокон нет», – подчеркнул доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией «Полимерные материалы для тканевой инженерии и трансплантологии» ИБСИБ СПбПУ Владимир Юдин.
В дальнейшем ученые планируют продолжить исследования с получением кондуитов с помощью биопринтера. Такой подход, по их словам, поможет имитировать структуру нативной ткани и добиться лучших результатов, а именно ускорить процесс и улучшить качество вновь образованных тканей.
Информация предоставлена Управлением по связям с общественностью СПбПУ
Источник фото: ru.123rf.com
