Научные публикации Статьи

Нанокомпозиты и биомиметики в современной медицинской практике.

Чл.кор. НАНУ. И.С. Чекман, проф. Н.А. Горчакова
Национальный медицинский
университет имени А.А. Богомольца

Определенное значение в качестве биомиметических материалов имеют наночастицы полимеров и композиты на их основе. Следует отметить, что полимерные материалы (полиэтилен, полипропилен, фторопласт, силиконы, полиэтилен метакрилат и другие) не изменяют свои свойства при изменениях условий внешней среды (температуры, влажности).

Иван Сергеевич Чекман, Член-корреспондент НАНУ, Член-корреспондент АМНУ, проф.
Иван Сергеевич Чекман, Член-корреспондент НАНУ, Член-корреспондент АМНУ, проф.

Поэтому их можно использовать для создания искусственных сосудов, клапанов сердца, хрусталиков глаза, элементов эндопротезов суставов, искусственных сухожилий, мышечных связок, деталей аппаратов искусственного сердца и искусственной почки. На основе хитозана и гидроксиапатита разработан полимерный нанокомпозит для регенерации костной ткани. С этой же целью созданы полимерные нанокомпозиты на основе хитозана и карбоновых нанотрубок. Регенерацию костной ткани при применении данных композитов связывают с интенсификацией роста остеобластов и увеличением их плотности. Биомиметические материалы на основе полимерных композитов можно использовать в регенерационной медицине для замещения поврежденных тканей большинства органов.

Распространено мнение о рациональности построения композитов на основе поли-ко-гликолевой кислоты с поликапролактоном. Благодаря термостабильности подобных полимеров их можно использовать для регенерации органов желудочно-кишечного тракта, печени, почек, а также с целью визуализации при диагностике заболеваний в гастроентерологии, гепатологии, нефрологии.

Композит на основе поли-ко-гликолевой кислоты в сочетании с наночастицами кальция фосфата проявляет выраженный остеотропный эффект. Полимерным наночастицам, как и наночастицам ряда металлов, принадлежит роль переносчиков лекарственных средств.

Полисол, синтезированный на основе глицерола в сочетании с диоксидом кремния, может выступать в качестве переносчика доксорубицина гидрохлорида. Полистерола сульфат, покрытый слоем диоктадецил диметил аммония, как и кремнезем, покрытый слоем фосфатидилхолина, можно использовать в качестве транспортеров миконазола.

В настоящее время продолжаются разработки новых биомиметических материалов. Так, имеются результаты получения синтетических тканей глаза, фрагментов сосудов. Усовершенствование методов разработки и тестирования свойств и структуры биомиметических материалов открывает перспективы создания принципиально новых образцов, которые имитируют процессы самоорганизации в биосистемах, например, активность биомоторов, таких, как АТФ, ДНК-полимеразы и других, а также установить пути и способы их энергообеспечения. Основной проблемой при создании синтетических биомиметических материалов является воспроизведение природной плазмалеммы, генома, систем синтеза и переноса энергии в живых клетках.

Известно, что стволовые клетки являются важным объектом исследования регенерационной медицины. Вместе с тем, существуют биомиметические материалы (нановолокна и другие), способные поддерживать клеточную толерантность стволовых клеток и способствовать их приживлению. Учитывая тот факт, что биомиметические материалы могут выступать в роли нанороботов, прототипов систем функциональных возможностей живых клеток, их дальнейшее создание, усовершенствование, разработки новых методов тестирования и исследования представляет важную медицинскую и социальную проблему .

Комментировать

Нажмите для комментария

Мы на Facebook