Ученые российско-греческого коллектива, работающего в рамках проекта Минобрнауки России и национального проекта «Наука и университеты», рассказали об особенностях успешного приживления имплантов. Исследования проходят в области биосовместимых биомиметических полимерных материалов

«Разработка биорезорбируемых медицинских изделий и персонализированных биомиметических имплантов, идеально подходящих для каждого отдельного пациента, становится одной из важных задач современной регенеративной медицины», – отметил кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией инженерного материаловедения факультета фундаментальной физико-химической инженерии Дмитрий Иванов. 

Ученые рассказали о влиянии молекулярной архитектуры на свойства полимерных материалов, в частности, на получение специфических морфологий, приводящих к контролируемой репликации механических свойств биологических тканей полностью синтетическими полимерными материалами. 

Использование щеточной архитектуры полимеров в значительной степени расширило возможности создания биомиметических имплантатов. Щеткообразные эластомеры с кристаллизующимися боковыми цепями перспективны для биомедицинских применений, требующих наличия двух различных механических состояний ниже и выше температуры тела: твердого и сверхмягкого.

Ученые рассказали, что твердое полукристаллическое состояние облегчает введение имплантата, после чего материал размягчается, чтобы соответствовать механике окружающих мягких тканей. 

«Чтобы понять переход между двумя состояниями, мы изучили процесс кристаллизации с помощью синхротронного рассеяния рентгеновских лучей для ряда щеточных эластомеров с боковыми цепями из поли(ε-капролактона), содержащими от 7 до 13 повторяющихся звеньев», – объяснил Дмитрий Иванов. 

Исследователи использовали рентгеновское рассеяние для мониторинга конфигурации полимеров во время процесса кристаллизации. В процессе кристаллизации происходит вытеснение основной цепи полимера в межкристаллические области, что сопровождается их конформационными изменениями. 

Процесс кристаллизации начинается с поглощения кристаллизующихся боковых цепей макромолекул растущими кристаллами с последующей реконфигурацией макромолекул внутри уже выросших кристаллов. 

Результаты работы были представлены на Саммите разработчиков лекарственных препаратов «Сириус.Биотех». 

Фото: пресс-служба МГУ имени М.В. Ломоносова