Специалисты Сибирского федерального университета (СФУ) разработали отечественные каркасы для регенерации костной ткани, изготовленные из отходов пищевой промышленности, таких как рыбные остатки, что позволило уменьшить зависимость от импортных материалов и снизить производственные затраты по сравнению с зарубежными аналогами. Об этом сообщили в пресс-службе университета.
В современной медицине для лечения сложных переломов, сопровождаемых разрушением и утерей костных сегментов, применяют биосовместимые каркасы (скаффолды), способствующие восстановлению поврежденных тканей. Как отмечают ученые СФУ, большинство российских решений в этой области базируется на дорогостоящих иностранных материалах.
В ответ на эту проблему исследователи университета создали собственный производственный цикл биополимера, дающий возможность изготовлять медицинские имплантаты из доступного и местного сырья. В основе данных изделий лежат полигидроксиалканоаты (ПГА) — биополимеры, синтезируемые специальными микроорганизмами.
Особенность технологии СФУ заключается в том, что в качестве питательной среды для бактерий можно использовать любые органические углеродсодержащие отходы, например, использованное фритюрное масло и рыбные отходы, которым производители обычно вынуждены заниматься дорогой утилизацией. По словам исследователей, их разработка гармонично вписалась в современные биоинженерные процессы.
Для изготовления каркаса сначала делают компьютерную томографию поврежденного участка тела пациента, затем создают индивидуальную модель каркаса, соответствующую конкретной медицинской ситуации. После этого нужная деталь печатается на 3D-принтере из биополимерной нити и устанавливается в место травмы.
«В отличие от большинства организаций, которые приобретают готовые нити зарубежного производства, мы самостоятельно изготавливаем экструзионные филаменты, что дает возможность настраивать их характеристики в зависимости от задач. Все компоненты — от бактериальных культур до оборудования — произведены в России», — пояснил ассистент кафедры биотехнологии и медицинской биологии СФУ Алексей Дудаев.
Демонстрационные образцы биополимерных каркасов, выполненные с различной пористой структурой, представлены ©.