Исследователи из научно-образовательного центра "Умные материалы и биомедицинские приложения" Балтийского федерального университета им. И. Канта (БФУ) предложили новый подход для улучшения адгезивных свойств полимерных материалов, используемых в регенеративной медицине и тканевой инженерии. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Polymer.

Одним из перспективных материалов для создания функциональных субстратов и имплантатов в области тканевой инженерии является поливинилиденфторид (PVDF) — биосовместимый полимер, обладающий пьезоэлектрическими свойствами. Однако его гидрофобная поверхность затрудняет прикрепление клеток, что ограничивает применение PVDF в биомедицине.

Ученые БФУ предложили простой и эффективный метод модификации поверхности нанокомпозитов на основе PVDF с помощью обработки гелиевой плазмой. Всего за 60–90 секунд такой обработки удалось значительно увеличить шероховатость и гидрофильность поверхности материалов, что привело к улучшению адгезии мезенхимальных стволовых клеток человека.

"Использование биомиметических материалов в регенеративной медицине может ускорить и упростить этот процесс за счет стимуляции пролиферации (размножения) и дифференциации (специализации) стволовых клеток человека. Подобные материалы должны быть биосовместимыми и иметь хорошие адгезивные свойства, чтобы обеспечить необходимую стимуляцию клеток.

В исследовании продемонстрирован потенциал метода гелиевой плазменной модификации в качестве инструмента, позволяющего улучшить адгезивные свойства нанокомпозитов. Новизна подхода заключается в использовании плазмы гелия, тогда как ранее для этих целей применяли плазму других газов — аргона, кислорода, азота и смесей газов. Кроме того, ученные работают не только с чистым PVDF, но и с композитами на его основе, содержащими магнитные наночастицы. "Это открывает возможности для дистанционной стимуляции клеток, культивируемых на поверхности таких материалов, с помощью переменного магнитного поля", — рассказала исследователь научно-образовательного центра "Умные материалы и биомедицинские приложения" Валентина Антипова.

Дальнейшие исследования ученых будут направлены на изучение клеточных и тканевых ответов на модифицированные поверхности, а также на оценку влияния магнитной и пьезоэлектрической стимуляции на пролиферацию и дифференциацию стволовых клеток, культивируемых на поверхности таких субстратов.

RUPEC в Telegram