CC BY
8
2B0
МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ
Нетканые полимерные материалы активно применяются в качестве укрывных, фильтрующих элементов в различных сферах деятельности. В медицине они активно используются в качестве повязок для лечения ран и ожогов, в том числе на основе синтетических полимеров. Однако большой интерес представляют природные полимеры на основе полисахаридов и белков, которые обладают уникальными биологическими и физико-механическими характеристиками [1]. На данный момент получение нетканых материалов из природных полимеров с регулируемой структурой и свойствами является по-прежнему актуальной задачей.
Одними из наиболее перспективных природных полимеров для получения материалов для биомедицины являются рекомбинантные белки спидроины [2]. Известно, что паутина обладает уникальными свойствами. Регулирование пауком аминокислотного состава спидроина позволяет изменять в большом диапазоне механические характеристики волокна, адгезию при сохранении биосовместимости [3]. Использование биохимических методов позволяет менять состав ре-комбинантных белков спидроинов и регулировать не только физико-механические свойства, но и сродство, и их пролиферативную активность к различным клеткам. Исследование вторичной структуры белка в материалах играет важную роль, так как его конфор-мация непосредственно влияет на конечные свойства материала[4].
В данной работе были исследованы нетканые материалы, полученные методом электроформования из растворов рекомбинантных спидроинов rS1/9 и rS2/12 (аналоги белков шелка паука MaSpl и MaSp2 соответственно) [5]. Определение механических характеристик отдельных нановолокон методом атомно-силовой микроскопии показало, что с увеличением диаметра волокна происходит резкое падение модуля упругости с последующим выходом на плато (с 80 до 10 ГПа). Причем регулирование параметров формования способно также приводить к изменению механических характеристик. Уменьшение механической прочности волокон с ростом диаметра связано с преобразованием надмолекулярной организации белков в толще волокон. Таким образом, регулируя параметры, можно добиться получения материала с заданными свойствами под конкретные задачи биомедицины. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках соглашения № 075-15-2021-1357.
Литература:
1. Mogo§anu G.D., Grumezescu A.M. Int. J. Pharm. 2014. V. 463.
№ . 2. P. 127-136.
2. Debabov V.G., Bogush V.G. ACS Biomater. Sci. Eng. 2020. V. 6.
№ . 7. P. 3745-3761.
3. Elices M., Guinea, G. V., Plaza, G. R. et al. Macromolecules.
2011. V. 44. № . 5. P. 1166-1176.
4. Tenchurin T.K., Sharikov R.V., Chvalun S.N. Nanotechnol. Russ.
2019. V. 14. № . 7. P. 290-310.
5. Bogush V.G., Sokolova, O. S., Davydova, L. I. et al. J. Neuroim-
mune Pharmacol. 2009. V. 4. № . 1. P. 17-27.
ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ
ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОГО РОСТА
Н.А. Шарикова1, К.И. Луканина1,
С.Н. Малахов1, С.В. Крашенинников1,
П.М. Готовцев1, 2, Т.Е. Григорьев1, 2
1 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2 НИУ Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: нетканые материалы, ацетат целлюлозы,
технический углерод, электростимуляция.
С развитием тканевой инженерии меняются требования, применяемые к биоматериалам. Новое поколение материалов должно не только выступать в качестве матрикса для клеточной адгезии, но также ускорять процесс пролиферации клеток [1].
В настоящее время в литературе природные полимеры (хитозан, желатин, целлюлоза) являются широко используемыми для изготовления матриксов, благодаря таким свойствам как биосовместимость, биоразла-гаемость и биоадекватность. Предполагается, что такие материалы выполняют роль временной подложки при естественном восстановлении тканей, не оказывая стимулирующего действия на пролиферацию и дифферен-цировку клеток [г].
Одним из наиболее перспективных методов, улучшающих регенерацию тканей, является электростимуляция. Использование данного метода с электропроводящими матриксами позволяет контролировать внешний параметры сигнала (продолжительность, интервал, интенсивность), а также совмещать с другими физическими и химическими методами стимуляции клеток [3]. Электростимуляция в сочетании с электропроводящими матриксами способствует усилению клеточной адгезии и пролиферации клеток эпидермиса, остеоци-тов, нейрональных, мышечных клеток [г].
В данной работе представляется технология создания композиционных нетканых материалов методом электроформования на основе полимера ацетат целлюлозы. В качестве проводящих компонентов используются технический углерод (ТУ) и полимер PEDOT:PSS. ТУ непосредственно добавляли в полимерный раствор (концентрация до 10 масс.%), тогда как PEDOT: PSS вводили посредством пропитывания нетканых материалов.
Морфология полученных композитов была исследована методом сканирующей электронной микроскопии. Анализ физико-механических характеристик проводился на универсальной машине для испытаний на растяжение, а электропроводящие свойства измеряли четырехконтактным методом.
В работе показана оптимальная степень наполнения композитов (5 масс.%), при которой достигаются необходимая электропроводность (3,1 ± 0,1 мСм) и прочностные свойства. Таким образом, полученные материалы пригодны для использования в качестве матриксов при электростимуляции. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках соглашения № 075-15-2021-1357.
Литература: 1. Sukmana I.J. Artif. Organs. 2012. V. 15. № . 3. P. 215. г. Marsudi M.A., Ariski R.T., Wibowo A. et al. Int. J. Mol. Sci. 2021.
V. 22. № . 21. P. 11543. 3. Романов AH Вестник ВИТ «ЭРА». 2021. Т. 2. № . 4. С. 15.
Гены & Клетки XVII, №3, 2022
