Российскими учеными созданы новые материалы для 3D-биопечати тканей

nauka.tass.ru

Нижегородские ученые создали композицию для биопринтинга кожи, костей, кровеносных сосудов и других тканей. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского (ННГУ).

"На основе природного полимера хитозана и популярного термопластика для 3D-печати поликапролактона нижегородские химики создали композицию для биопринтинга кожи, костей, кровеносных сосудов и других тканей. Термопластичный, биосовместимый материал поможет регенерации поврежденных участков, а затем разложится и будет выведен из организма", - отметили в пресс-службе.

Свойства материалов

По данным вуза, хитозан обеспечивает прочность и не токсичность материала. Поликапролактон отвечает за пластичность и плавкость. "Чтобы соединить полимеры в одном составе, ученые химического факультета ННГУ им. Н. И. Лобачевского использовали органический растворитель - диметилсульфоксид. Раствор обработали ультразвуком и получили однородную массу, пригодную для 3D-печати", - пояснили в пресс-службе университета.

По словам одного из авторов исследования, научного сотрудника кафедры высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета ННГУ Ивана Леднева, поликапролактон уже применяется при создании искусственных сосудов. "При этом он не реагирует с водой, что повышает риск развития тромбоза", - отметил он.

Ученый добавил, что хитозан, наоборот, хорошо растворяется в воде и предотвращает эти негативные последствия. "Поликапролактон при разложении провоцирует воспаление тканей, выделяя кислоту. Хитозан их связывает и "обезвреживает", - уточнил Леднев.

Перспективы разработки

Ученые считают, что, варьируя в составе соотношение полимеров, можно получать самые разные виды тканей - от биопластырей до искусственных тканей легких. В перспективе технология нижегородских химиков может стать альтернативой даже для титановых пластин, которые используются при крупных переломах, когда восстановить контакты в тканях труднее всего. "Имплантаты из хитозана и поликапролактона будут достаточно гибкими и прочными", - подчеркнули в пресс-службе университета.

Леднев добавил, что задача ученых - производство филамента (нити) для медицинских 3D-принтеров. "Мы уже опробовали сополимер в биопечати и теперь учимся настраивать соединение для разных применений. Кроме того, мы планируем усовершенствовать материал с помощью дополнительных веществ", - поделился он.

В исследовании принимали участие ученые кафедры высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета при участии Института биологии и биомедицины ННГУ. Проект развивает результаты исследования по связыванию хитозана с другим материалом для 3D-печати - полилактидом.

Технология запатентована в 2024 году при содействии Центра трансфера технологий Университета Лобачевского. Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ "Биосовместимые биодеградируемые материалы на основе полисахаридов и коллагена с бактерицидными свойствами для тканевой инженерии".