Ученые ТПУ создали новый материал для эффективного выращивания органов и тканей

Фото: news.tpu.ru

Ученые Томского политехнического университета предложили новый способ модифицирования биодеградируемых полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты — каркасов, которые служат основой для выращивания новых органов и тканей. Созданные по технологии ТПУ тканеинженерные скаффолды хорошо взаимодействуют с клетками иммунитета человека, ускоряют рост клеточных структур и даже помогают прорастанию новых сосудов. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Materials & Design (IF 4,364, Q1).

«Если вы хотите создать искусственный орган или фрагмент для трансплантата, вам его необходимо будет где-то вырастить. Если для этого взять обычную чашку Петри, клетки заполнят ее плоским слоем, но трехмерной конструкции — то есть полноценной ткани или органа — не образуют. Дело в том, что по закону контактного ингибирования, встретив другую клетку, любая нормальная клетка прекращает движение и размножение. Исключение — только раковые клетки, которые мешают жить остальным. “Хорошие” же клетки стараются не мешать “соседям”. Как в таком случае вырастить новый орган? Для этого как раз создаются скаффолды (их также называют матриксами) — каркасы или «строительные леса» для будущих клеточных “домов”», — объясняет один из авторов научной статьи, инженер кафедры экспериментальной физики ТПУ Ксения Станкевич .

Дословно с английского слово «скаффолд» так и переводится — «леса, подмостки».

Говоря образно, скаффолды — вроде многоэтажек, на каждый этаж которых заселяются клетки. Там они живут, не мешая друг другу, и размножаются, образуя новые ткани.

Фото: образец скаффолда

Научный коллектив ТПУ под руководством доцента кафедры экспериментальной физики Сергея Твердохлебова уже несколько лет работает над созданием и усовершенствованием таких клеточных «домов».

В опубликованной политехниками в соавторстве с российскими и зарубежными партнерами статье предложен способ модифицирования биодеградируемых полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты.

Для усовершенствования свойств скаффолдов ученые предложили обрабатывать их поверхность плазмой атмосферного давления, а затем — гиалуроновой кислотой.

«Поверхность полимерного материала должна быть постоянно смачиваемой телесными жидкостями. Это очень важно, так как клетки на поверхности скаффолда должны хорошо адгезироваться — сцепляться с его поверхностью. Если поверхность не смачивается, клетки будут с нее скатываться. Метод применения низкотемпературной плазмы не нов. Однако существенным его недостатком как раз является то, что через какое-то время гидрофобные свойства материала возвращаются — то есть он перестанет быть смачиваемым. Мы смогли решить эту проблему, нанеся на скаффолды гиалуроновую кислоту после того, как обработали их низкотемпературной плазмой», — уточняет один из авторов научной статьи, магистрант Физико-технического института ТПУ Валерия Кудрявцева .

Далее научный коллектив исследовал иммунный ответ организма на новый материал. Для этого ученые выделяли первичные клетки из крови доноров и смотрели, как они будут взаимодействовать с усовершенствованной поверхностью скаффолдов. Результаты исследования показали, полученный материал улучшает условия для выращивания клеток.

 

Фото:   СЭМ изображения нетканного PLA материала, сформованного методом электроспиннинга: a) не модифицированный PLAm, b) модифицированный в плазме PLAp; с   иммобилизованной   гиалуроновой кислотой c) PLA-HA1, d) PLA-HA2, e) PLA-HA3.

Новые покрытия более биосовместимы с организмом, нежели другие подобные материалы, обладают противовоспалительными свойствами, при их применении клетки быстрее растут.

«Кроме этого, мы использовали при создании наших покрытий еще одну линию — клетки эмбриональной пуповины человека. Как показали исследования, в этом случае возникают условия, способствующие появлению новых сосудов. Это очень важно, поскольку, если в имплантированную внутрь организма ткань не прорастают сосуды, соответственно, на этом участке отсутствует кровоснабжение, и клетки начинают отмирать. Наш материал способен эту проблему решить», — заключает Ксения Станкевич.

Политехники уточняют, что использовать полученный материал можно будет не только в области трансплантологии, но и в регенеративной медицине. Например, при лечении ожогов, язв и других повреждений кожных покровов. Проведенное исследование, уверены ученые, станет фундаментальным заделом для разработки биоинженерных конструкций для персонифицированной медицины, ориентированной на использование методов индивидуального подхода к лечению пациентов.

Справка:

Разработка осуществлялась несколькими научными коллективами ТПУ (сотрудниками кафедры экспериментальной физики ФТИ, кафедры биотехнологии и органической химии ИФВТ и лаборатории №1 ИФВТ) в рамках сетевого взаимодействия с российскими и зарубежными партнерами — ИТМО, СпбГУ, ФГБУ «СЗФМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава России, ТГУ, Гейдельбергским университетом (Германия) и Организацией Красного креста земли Баден-Вюртемберг (Германия).

Последние новости Томской области по теме:
Ученые ТПУ создали новый материал для эффективного выращивания органов и тканей

- Томск
Ученые Томского политехнического университета придумали новый способ создания тканеинженерных каркасов из полимолочной кислоты для эффективного выращивания органов и тканей.
10:45 11.07.2017 САН Томск
- Томск
Ученые Томского политехнического университета придумали новый способ создания тканеинженерных каркасов из полимолочной кислоты для эффективного выращивания органов и тканей.
09:10 11.07.2017 Центр медицинской информации
- Томск
Ученые Томского политехнического университета предложили новый способ модифицирования биодеградируемых полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты — каркасов, которые служат основой для выращивания новых органов и тканей,
16:41 10.07.2017 Томский обзор
- Томск
источник: FlashSiberia Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) создали новое поколение полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты – каркасов для выращивания живых тканей, сообщает ТПУ.
15:11 10.07.2017 FlashSiberia
Ученые ТПУ создали новый материал для эффективного выращивания органов и тканей - ТПУ
Ученые ТПУ создали новый материал для эффективного выращивания органов и тканей - Томск
Ученые Томского политехнического университета предложили новый способ модифицирования биодеградируемых полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты — каркасов, которые служат основой для выращивания новых органов и тканей.
11:13 10.07.2017 ТПУ
- Томск
Ученые Томского политехнического университета предложили новый способ модифицирования полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты — каркасов, которые служат основой для выращивания новых органов и тканей.
11:11 10.07.2017 ГТРК Томск
 
По теме
ТПУ — лучший нестоличный технический вуз по количеству грантов РНФ - ТПУ Российский научный фонд (РНФ) обнародовал списки победителей первых конкурсов Президентской программы исследовательских проектов, направленной на поддержку долгосрочных проектов ведущих ученых и перспективных молодых исследователей.
06.07.2017
Новая учебная специализация «документальное кино» появится на факультете журналистики Томского государственного университета, сообщил декан факультета Илья Мясников.
22.06.2018
 
Средний балл на ЕГЭ по русскому языку в области на 1,29 выше, чем в прошлом году.
22.06.2018
Участие в Европейской конференции по генетике человека - Исследовательский медицинский центр Научные сотрудники НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ представили постерные и электронные постерные доклады, в том числе: Директор НИИ медицинской генетики, руководитель лаборатории эволюционной генетики,
22.06.2018
 
Сотрудники Научной библиотеки ТГУ работают над восстановлением «Комсомольской правды», вышедшей в послевоенном 1946 году.
22.06.2018
За полчаса до егэ - Томское Предместье №49/22.06.2018 Приближается к концу июнь, для выпускников месяц во многом решающий.
22.06.2018 Томское Предместье
В ТГАСУ подвели итоги юбилейных конкурсов на звания «Лучший студент» и «Лучший аспирант» - ТГАСУ Вчера в Томском государственном архитектурно-строительном университете прошла торжественная церемония награждения лауреатов V Университетских конкурсов на соискание званий «Лучший студент ТГАСУ 2017 года»,
22.06.2018 ТГАСУ
В детском оздоровительном лагере «Пост №1» вовсю шли занятия: младшие отряды вышли на зарядку, ребята постарше оттачивали навыки строевой подготовки и знакомились со сборкой автомата.
22.06.2018 Красное знамя
Сотрудники Научной библиотеки ТГУ работают над восстановлением «Комсомольской правды», вышедшей в послевоенном 1946 году.
22.06.2018 Красное знамя
Средний балл на ЕГЭ по русскому языку в области на 1,29 выше, чем в прошлом году.
22.06.2018 Красное знамя
В Парабельском районе Томской области к реальному лишению свободы осужден местный житель, избивший сковородкой свою супругу - Прокуратура Томской области Мировой судья судебного участка Парабельского судебного района Томской области признал 36-летнего жителя районного центра виновным в совершении преступления,
22.06.2018 Прокуратура Томской области
Вода размыла дорогу в Бакчарском районе - ГТРК Томск Речь идёт об участке между Бакчаром и селом Большая Галка. Из-за паводковых вод и обильных дождей поток смыл часть грунта, а вместе с ним и асфальт.
22.06.2018 ГТРК Томск
Акция "Чтобы помнили" - Томский областной краеведческий музей 22 июня  2018 года в Томском областном краеведческом музее им. М.Б. Шатилова состоялась ежегодная акция «Чтобы помнили», приуроченная ко Дню Памяти и Скорби.
22.06.2018 Томский областной краеведческий музей
Конкурс «Вместе против коррупции!» - Музей истории Томска Генеральная прокуратура Российской Федерации выступает организатором Международного молодежного конкурса социальной антикоррупционной рекламы на тему «Вместе против коррупции!
22.06.2018 Музей истории Томска
В списке любимых зрителями актрис Томского театра драмы Олеся Казанцева уверенно занимает одну из лидирующих позиций.
22.06.2018 Красное знамя
Астрахань глазами артистов томского Драмтеатра Значительным событием этого сезона для всего театрального Томска стали обменные гастроли Томского и Астраханского драматических театров.
17.06.2018 Томская неделя
Юлия Астафурова: «Все мое творчество помимо церковной росписи – эксперименты» С 2006 г. и по настоящее время Юлия Викторовна Астафурова занимается монументальной церковной живописью.
16.06.2018 Томская неделя
Праздник на стадионе, который удался - Федерация Профсоюзов Томской области 21 июня на стадионе «Политехник» в Томске прошла XXIX областная летняя спартакиада работников здравоохранения, посвящённая Дню медицинского работника.
22.06.2018 Федерация Профсоюзов Томской области
Маршрут Всемирной факельной эстафеты пройдет по нашей области с 30 июня по 5 июля.
22.06.2018 Красное знамя
Мастер спорта международного класса, чемпион России, призер чемпионата Европы Сергей Усов завоевал победу на Кубке России по жиму лежа в Гурьевске (Кемеровская область),
18.06.2018 Красное знамя
Работа общественного транспорта в дни открытых трансляций Чемпионата мира по футболу будет продлена.
15.06.2018 Красное знамя
Губернатор Сергей Жвачкин открыл митинг, посвященный Дню памяти и скорби - Администрация Томской области Сегодня, в День памяти и скорби, в 8 утра губернатор Томской области Сергей Жвачкин возложил цветы к монументу боевой и трудовой славы томичей в Лагерном саду, а затем открыл митинг памяти на мемориальном Южном кладбище Томска.
22.06.2018 Администрация Томской области
Юрий Кистенев презентует разработки ТГУ Владиславу Панченко и Сергею Жвачкину - ТГУ Сегодня, 22 июня, губернатор Томской области Сергей Жвачкин и председатель Российского фонда фундаментальных исследований Владислав Панченко открыли в Национальном исследовательском Томском государственном университете В
22.06.2018 ТГУ
Движение транспорта по пер. Пионерский будет ограничено до 25 июня. Временное изменение транспортной схемы с 16 июня связано с проведением ремонтных работ ООО «Кузбассдорстрой».
22.06.2018 Администрация г.Томск
Как сообщил заместитель губернатора Томской области по промышленной политике Игорь Шатурный, реализация федерального проекта «Безопасные и качественные дороги» в регионе идет в соответствии с графиком,
22.06.2018 Администрация Томской области
В отношении шести собственников и арендаторов земель в Томской области, огонь с которых перешел на лесной фонд, возбуждены административные производства, предусматривающие штраф от 50 тысяч до одного миллиона рублей,
22.06.2018 Томский обзор