Специалисты университета ИТМО разработали материал, который можно применять для имплантологии, а также таргетной доставки лекарств. Он создан из шелка тигрового паука (Linothele Fallax) и покрыт магнитными наночастицами, рассказали в вузе во вторник, 7 ноября.
Материал подойдет, например, для операций по восстановлению поврежденной суставной и хрящевой ткани, пишет ТАСС. "Эксперименты in vitro показали, что волокна шелка паука, покрытые магнитными наночастицами, способствуют синтезу хрящевой ткани из клеток фибробластов, а контролируемая температура позволяет целенаправленно высвобождать лекарственное средство (те самые факторы роста и антибиотики для заживления места травмы) при воздействии переменного магнитного поля", – уточняется в сообщении.
Для восстановления повреждений таких тканей врачи применяют микрофактуринг. При подобных операциях в кости делается ряд микроотверстий, через которые место травмы заполняется стволовыми клетками костного мозга. Для того чтобы в месте регенерации задерживалась кровь с клетками костной ткани, отверстия накрываются специальной мембраной – скаффолдом. В ИТМО обратили внимание, что по своим механическим и физическим свойствам паутина может хорошо подойти на эту роль, так как у нее высокая биосовместимость и биоразлагаемость.
В основе разработки российских ученых лежат магнитные наночастицы. Они способны нагреваться и приводить к разрушению липосом, а затем способствовать высвобождению лекарств в зоне повреждения тканей. Это и обеспечивает таргетное воздействие. Сами волокна шелка при этом обеспечивают направленный рост, а также выполняют поддерживающую функцию для клеток.
ИТМО ведет переговоры о сотрудничестве с медицинскими учреждениями. Кроме того, вместе с кафедрой травматологии, ортопедии и хирургии катастроф Сеченовского университета специалисты планируют создавать на основе шелковых материалов имплантаты для регенерации мениска коленного сустава. Также специалисты хотят заменить паутину на фиброин шелкопряда, так как это более доступный и масштабируемый материал. Скаффолды из шелка, в свою очередь, планируется изготавливать с использованием 3D-биопечати.