Предлагаемая разработка не имеет прямых аналогов в мире и обладает рядом ключевых преимуществ, которые позволяют создать матриксы с уникальными характеристиками: слоистая структура матрикса; градиентная плотность нановолокон, способствующая объемному росту клеток; композитный состав нановолокон обеспечивает хорошие механические свойства с сохранением смачиваемости и адгезии клеток, а также возможности вводить биологически активные вещества (факторы роста клеток, противомикробные пептиды и т.д.) с заданными временами выведения. Предполагается, что данные разработки позволят обеспечить направленный и объемный рост клеток и, как следствие, более эффективно восстанавливать кожные дефекты.
Для производства раневых покрытий с применением рекомбинантных факторов роста будут разработаны наноструктурированные матриксы на основе биосовместимых и биодеградируемых полимеров с программируемым сроком биорезорбции и скоростью высвобождения биологически активных веществ, которые ускорят заживление дефектов кожного покрова и позволят им резорбироваться после их полного восстановления.
Основные этапы (поквартальные) работ следующие:
В качестве примера наноструктурированного покрытия с различной плотностью нановолокон можно привести разработанное проектной командой покрытие из полилактида, гиалуроновой кислоты и коллагена:
|
|
СЭМ изображение разработанной нами композитной пленки полилактид – гиалуроновая кислота - коллаген.
На фотографиях видны области с пониженной плотностью нановолокон, дающие возможность прорастания клеток внутрь покрытия. Создание подобных областей с пониженной плотностью на поверхности КИ даст возможность эффективного прорастания клеток тканей внутрь изделия с одновременной биодеградацией.
|
|
СЭМ фибробластов и накопление клеточной массы на матриксе на 9-е сутки эксперимента. Флуоресцентное оптическое изображение, окрашивание кальцеин-АМ. Ув. Х40. Клетки растут в приповерхностном объеме, создавая 3D структуру.
Проект предусматривает как большую работу по производству наноструктурированных аналогов кожи с добавлением факторов роста, так и физическую часть, включающую характеризацию материалов с точки зрения механических, биологических и структурных свойств. Помимо этого, предполагается исследование патентной чистоты, а также общая оценка возможности их использования в медицине.
Поражения кожных покровов, сложность лечения, высокая смертность при ожогах большой площади являются актуальными и социально значимыми проблемами современной медицины. Одним из путей активной терапии на сегодня является пересадка кожи с неповрежденных участков частей тела пострадавшего. При ее нехватке, пораженные участки закрывают заменителями. Существующие на рынке России заменители кожи недостаточно эффективны и преимущественно производятся за рубежом.
Ожидается, что разработанный продукт будет иметь достаточную прочность, срок хранения и будет удобен в применении. По завершению проекта разработанный прототип медицинского изделия будет готов к техническим и клиническим испытаниям.
В сотрудничестве с Научным центром генетики и наук о жизни планируется провести оптимизацию структуры и состава разрабатываемых изделий, оценить их эффективность с помощью экспериментов in-vitro и in-vivo на лабораторных животных, выполняемых на базе Научного центра генетики и наук о жизни. Предполагается создание продукта, предназначенного для медицинских учреждений для оказания хирургической помощи населению РФ (в первую очередь) и выход на международный рынок медицинских изделий. Возможно лицензирование технологии крупным корпорациям, являющимся лидерами на рынке медицинских изделий.
Перспективный вариант матрикса для наноструктурированного раневого покрытия на основе биосовместимых и биодеградируемых полимеров с добавлением рекомбинантных ростовых факторов, способствующих более быстрой эпителизации и закрытию раневого покрытия.
