Томский политех: ученые предложили использовать скаффолды для профилактики внутрибрюшных спаек
Ученые ТПУ совместно с коллегами разработали метод, который сделал возможным использование нетканых полимерных скаффолдов для предотвращения возникновения внутрибрюшных спаек после хирургических вмешательств. Исследование изготовленных образцов подтвердило противоспаечный эффект и отсутствие цитотоксических соединений.
Исследование выполнено при поддержке проекта «Наука» (FSWW-2023-0007) Министерства науки и высшего образования РФ. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Functional Biomaterials (Q1, IF: 5.0).
Скаффолды — это перспективный композитный материал для использования в биомедицине для регенерации тканей. Они помогают ускорить процессы заживления и улучшить результаты лечения пациентов за счет создания условий для роста новых тканей.
Однако ученые ТПУ разработали метод, который налагает нетканые скаффолды на антиадгезионные механизмы, не позволяющие клеткам крепиться на биодеградируемом материале. Таким образом материал становится привлекательным для дальнейшего использования в качестве барьерных мембран для предотвращения послеоперационных спаек в брюшной полости.
Таким образом, научным методом погружения нанесены на элементы скаффолдов покрытия из поливинилового спирта (ПВС) на большую глубину, а затем проведены исследования морфологии поверхностей и поперечных сечений образцов, их структурных и эксплуатационных свойств. Оценили пористость, степень их смачивания водой, уменьшение их массы при нагревании и дальнейшее термическое разложение.
«Самые высокие механические свойства были получены в скаффолдах, погруженных в 9%-ный раствор поливинилового спирта. При толщине покрытий примерно 8 микрометров (0,008 мм) их прочность на разрыв почти в 1,5 раза выше, чем у немодифицированных скаффолдов», — рассказал соавтор исследования младший научный сотрудник лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Арсаланд Бадараев .
«Для исследования цитотоксичности были использованы экстракты образцов, которые показали отсутствие в них цитотоксичных соединений. Однако при нанесении фибробластов непосредственно на поверхность образцов, было замечено, что антиадгезионные свойства значительно усиливаются при увеличении толщины ПВС-слоя на скаффолдах», — отметил соавтор исследования, доцент Исследовательской школы биомедицинских технологий ТПУ Евгений Плотников .
В соответствии с результатами исследований in vitro, частицы с наиболее толстым ПВС проявляют наиболее выраженные антиадгезионные свойства. Эти результаты будут полезны для изготовления гибких, биосовместимых и биоразлагаемых мембран с сильными антиадгезионными свойствами, необходимыми для биомедицинских целей, в частности для предотвращения спаек во внутрибрюшной полости.
«Мы продолжаем проводить испытания модифицированных скаффолдов, чтобы воздействие отрицательного воздействия полученного материала на организм и внедрить их в клиническую практику», — ведущий соавтор исследований, руководитель лаборатории плазменных гибридных систем Сергей Твердохлебов .
В принятии участия в исследованиях приняли участие сотрудники лаборатории плазменных гибридных систем Инженерной школы ядерных технологий ТПУ, Исследовательской школы пищевых и биомедицинских технологий ТПУ, НИИ психического здоровья ТНИМЦ.