Как улучшить изготовление аналога человеческой кожи
По данным ученых, в России ежегодно регистрируется около 400 тысяч пациентов с термическими ожогами, у детей этот вид травматизма – один из самых распространенных. Наиболее щадящим и современным способом восстановления поврежденной кожи считается заместительная клеточная терапия. Создаются специальные конструкции, на которых выращивают новые клетки кожи, постепенно образующие полноценную ткань, и ее пересаживают пациенту.
Искусственно созданная кожа состоит из двух слоев – дермального и эпидермального. В основе дермального слоя лежит трехмерный матрикс, который служит своеобразным поддерживающим и направляющим каркасом для растущих клеток.
"Для роста и правильного функционирования клеткам необходимо закрепиться на какой-либо поверхности. Поэтому они культивируются на специальных скаффолдах – трехмерных каркасах из биосовместимых материалов, а затем вместе с этими каркасами переносятся в организм человека, пострадавшего от ожогов или имеющего обширные, трудно заживающие раны. Но вот когда клетки приживаются в теле пациента и формируют новую ткань, подложка должна "уйти" – желательно, медленно раствориться, не отравляя при этом организм и не вызывая иммунного отторжения. Поэтому мы используем для создания матриксов биосинтетический полимер поли-3-гидроксибутират", – цитирует пресс-служба вуза одного из авторов исследования, доцентa базовой кафедры биотехнологии СФУ Анатолия Бояндина.
По данным ученых, чтобы масса клеток быстро и эффективно нарастала на каркасе, у него должна быть специфическая поверхность – шероховатая и умеренно гидрофильная. При этом поверхность, используемая красноярскими учеными – гидрофобная (водоотталкивающая). Основная задача – "разрыхлить" биополимер, чтобы он смог хорошо впитывать жидкость.
"Нам нужно было повысить гидрофильность полигидроксибутиратных мембран. Для этого их обработали плазмой, полученной из чистого аммиака и чистого аргона, а также из смеси этих газов в разных пропорцияx... Во всех случаях мы заметили, что поверхность пленок существенно изменилась, обрела шероховатость и стала гидрофильной", – говорится в сообщении.
В СФУ отмечают: эксперимент показал, что, хотя аммиачная плазма сильнее увеличивала гидрофильность полимерной поверхности, самое положительное влияние на рост и обменные процессы в фибробластах все же показала обработка аргоновой плазмой. Именно при обработке аргоновой плазмой изменение полимерной поверхности было оптимальным для поставленных задач.
В СФУ надеются, что разработанная в университете технология в дальнейшем может использоваться для создания изделий биомедицинского назначения, таких, как скаффолды для тканевой инженерии, кардиоваскулярные стенты, пародонтологические мембраны и так далее.