Магистранты физико-технического факультета и молодые ученые лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов Томского государственного университета совместно с Университетом «Сириус» начали совместную разработку технологии получения биорезорбируемых полимерных покрытий. Их предполагается наносить на металлотрикотаж из никелида титана, который в перспективе будет использован при создании имплантов для лечения диафрагмальных грыж.
– Приживаемость импланта всегда зависит от его биологической и механической совместимости с собственными тканями пациента, – объясняет заведующая лабораторией сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ Екатерина Марченко. – Сложно повторить то, что создала природа, но современные технологии позволяют разрабатывать природоподобные материалы. Эта область входит в ключевые направления работы Научного центра генетики и наук о жизни, функционирующего на базе Университета «Сириус». Сейчас мы объединяем наши компетенции в области материаловедения, чтобы создавать новые медицинские технологии и материалы с биоразлагаемыми покрытиями.
Для этого ученые используют метод электроспининга. Он позволяет под действием электростатических сил получать нановолокна из раствора различных полимеров. При этом есть возможность задавать нужные параметры адгезионной прочности в интерфейсе «металл-полимер», что влияет на качество соединения основы импланта и покрытия. Вместе с тем в процессе напыления полимера разработчики могут задавать контролируемую скорость биодеградации материала.
– Во время стажировки в Сириусе я осваивала работу на приборе по электроспинингу, – рассказывает магистрантка ФТФ, сотрудница лаборатории сверхэластичных биоинтерфейсов ТГУ Марина Ковалева. – У Сириуса есть отработанные покрытия для медицины, и мы соединили две технологии – наш сетчатый металлотрикотаж из никелида титана и их полимерное покрытие. Для армирования грыж нужен мягкий переход от ткани к сетке, и полимер как раз позволяет этого добиться. Обычно при оперативном вмешательстве используются полимерные сетки, но они рвутся, им не хватает механической прочности, поэтому мы используем металлическую сетку и модифицируем ее полимером.
В дальнейшем молодые ученые ТГУ совместно с сотрудниками Сириуса будут изучать структуру и свойства полученных композитов. Аналитические данные позволят выбрать оптимальный режим напыления, который сможет придавать поверхности материала требуемую структуру и свойства.
– Такое взаимодействие расширяет возможности нашей лаборатории по созданию новых решений для отечественной восстановительной хирургии, – говорит Екатерина Марченко. – Вместе с тем стажировки магистрантов и аспирантов ФТФ на базе Сириуса позволят им осваивать современные технологии и приобретать ценные навыки и компетенции по практическому использованию новых инструментов.
Со следующего учебного года студенты и аспиранты ФТФ ТГУ будут регулярно выезжать на стажировки в Центр на базе Сириуса, где занимаются разработкой инновационных функциональных материалов на основе природоподобных и биоразлагаемых систем. Это позволит ускорить подготовку специалистов, которые будут развивать в России персонализированную медицину, обозначенную в качестве ключевых приоритетов стратегии научно-технологического развития страны.
Добавим, что материаловеды Томского госуниверситета являются признанными лидерами в области создания медицинских материалов из никелида титана. Ученый ТГУ Виктор Гюнтер создал научную школу, которая сейчас активно развивается под руководством Екатерины Марченко. Созданные в ТГУ импланты для закрытия дефектов костных и мягких тканей усовершенствуются и успешно внедряются в широкую клиническую практику.