Ученые РФ превратили отходы рыбной промышленности в материалы для тканевой инженерии

Ученые пермского политехнического университета (ПНИПУ) и Балтийского федерального университета им. И. Канта исследовали коллаген медузы, семги, сельди и салаки и впервые в России разработали рецептуру гидрогеля. Это позволит создавать материалы для биопечати из отходов рыбной промышленности, что сделает производство дешевле и доступнее, рассказали «Свободной Прессе» в ПНИПУ.

В вузе уточнили, что регенеративная медицина и тканевая инженерия являются одними из приоритетных направлений современной биомедицины. Они занимаются восстановлением поврежденных тканей и органов человека. Один из самых перспективных методов в этой области — 3D-биопечать, однако ее широкое клиническое внедрение ограничено отсутствием материалов, которые должны обладать биосовместимостью, обеспечивать жизнеспособность клеток, иметь достаточную механическую прочность для формирования сложных структур и быть доступными для промышленного производства.

«В качестве „чернил“ при этом используются гидрогели — вязкие материалы, которые хорошо удерживают заданную форму и после затвердевания создают структуру, похожую на естественные ткани организма. Их производят на основе материалов природного происхождения — коллагена, желатина, альгината. Традиционным источником коллагена для биомедицинских применений служит сырье крупного рогатого скота и свиней, но он может вызывать у человека отторжение и аллергические реакции. Альтернативой мог бы стать искусственный коллаген, но его производство сегодня остается сложным и дорогостоящим», — пояснили в пермском политехе.

Ученые ПНИПУ вместе с коллегами из Балтийского федерального университета им. И. Канта исследовали гидрогели на основе коллагена морских организмов. Они не просто синтезировали новый материал, а впервые в России подобрали индивидуальные параметры 3D-биопечати, превратив отходы рыбной промышленности в материалы для тканевой инженерии.

Для приготовления гидрогелей использовался коллаген, выделенный из медузы, семги, сельди и салаки. Их выбрали из-за широкой распространенности в российских морях, что в дальнейшем обеспечит доступность сырья.

Доктор физико-математических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Механика биосовместимых материалов и устройств» ПНИПУ Михаил Ташкинов подчеркнул, что основным результатом исследования стало то, что удалось сформировать как однослойные объекты простой геометрии 3D-печати, так и многослойные конструкции, что подтверждает пригодность полученных режимов для печати объектов различной сложности.

Следующим этапом станет исследование процесса разрушения материалов с течением времени. Понимание того, как быстро и при каких условиях напечатанный каркас будет замещаться собственными тканями организма, является ключевым фактором для медицинского применения разработанных биочернил, добавили в вузе.

Ранее в Новосибирском НИИ травматологии и ортопедии имени Я. Л. Цивьяна впервые выполнили операцию по установке крупногабаритного эндопротеза, замещающего сразу бедренную кость, тазобедренный и коленный суставы.