На III Cаммите молодых ученых и инженеров «Большие вызовы для общества, государства и науки» ученые Университета «Сириус» рассказали о том, как создают имплантаты из гибрида полимера и белка. Такие материалы и покрытия постепенно утилизируются организмом и замещаются собственными тканями, не вызывают аллергии, воспалительных реакций, не обладают канцерогенным действием. Ученые уже разработали и зарегистрировали три медицинских изделия из гибридного материала. Одно из них – мембрана для восстановления хряща коленного сустава – успешно используется в клинической практике. С ее применением проведено 20 операций, после которых у пациентов не выявлено каких-либо нежелательных реакций.
Современный человек живет в мире синтетических материалов – полимеров. Эти химические соединения сегодня вытесняют металлы, изделия из них широко используются в быту, в промышленности, авиастроении и других сферах человеческой деятельности. Особую роль полимеры играют в медицине. В Университете «Сириус» в рамках направления «Биоматериалы» ведутся разработки инновационных функциональных материалов на основе природоподобных и биоразлагаемых систем. Ученые создают биоматериалы для восстановления кожного покрова, биоактивное покрытие для костных крепежных изделий в травматологии и ортопедии и др.
«Искусственные материалы проникли во все сферы нашей жизни, колоссальное значение они имеют и для медицины. На основе полимеров ученые создают биоматериалы для изготовления шовного материала, умных имплантатов, элементов носимой электроники, микрокапсул для доставки лекарств, сердечных клапанов, эндопротезов суставов и других изделий, призванных заменить естественные ткани организма или восставить отдельные функции организма», – отметил руководитель направления «Биоматериалы» Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус» Дмитрий Иванов.
Однако даже наиболее прогрессивные биоматериалы имеют недостатки, среди которых низкая гидрофильность, медленная биодеградация, плохая адгезия клеток, локальное закисление тканей и другие. Чтобы нивелировать эти недостатки, ученые предлагают использовать материалы, соединяющие в себе полимеры и белки.
«Имплантаты из таких гибридных материалов выполняют свою физиологическую функцию и постепенно утилизируются организмом, замещаются собственными тканями организма. Имплантаты из смеси полимера и белка в большей степени обладают такими важными свойствами, как биосовместимость и биодеградация, то есть не вызывают аллергии, воспалительных реакций, не обладают канцерогенным действием и частично или полностью растворяются в организме, не нанося ему вреда», – рассказал руководитель лаборатории медицинских нанотехнологий Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины Университета «Сириус» Дмитрий Клинов.
За минувший год группа ученых, которую он возглавляет, разработала и зарегистрировала три медицинских изделия из гибридного материала. К примеру, мембрана для восстановления хряща коленного сустава прошла клинические испытания на животных и показала свою эффективность, поэтому сейчас используется в клинической практике. С ее применением успешно проведено уже 20 операций, после которых у пациентов не выявлено каких-либо нежелательных реакций. Напротив, заживление поврежденных тканей идет быстрее.
Как отмечают ученые, у таких биоразлагаемых изделий есть ряд преимуществ перед металлическими, применяемыми в травматологии, ортопедии и других областях медицины. Поэтому разработки в этой области являются наиболее перспективными. Присоединиться к передовым исследованиям «Сириуса» смогут и молодые ученые. Университет в сентябре открывает собственные программы магистратуры и аспирантуры по направлениям «Генетика», «Биоинформатика», «Финансовая математика», «Робототехника» и «Когнитивные исследования», соответствующим Стратегии научно-технологического развития России. Они разработаны ведущими научными коллективами в этих областях, исходя из актуальных запросов индустрии и в соответствии с последними тенденциями. Важная часть обучения – практические занятия студентов на базе уникальной инфраструктуры университета.
Источник информации и фото: Департамент коммуникаций фонда "Талант и успех"
