Скаффолд-технологии: опыт международного сотрудничества НИИТОН

Стимуляция регенерации тканей является одной из наиболее актуальных проблем медицины, успешное решение которой имеет большое значение для развития ряда отраслей, в частности травматологии и ортопедии. Современные тренды регенеративной медицины ассоциированы с развитием тканеинженерных технологий, направленных на замещение дефектов тканей и стимуляцию их репаративной регенерации. Большое количество исследовательских групп по всему миру в настоящее время работает над разработкой матриц, замещающих внеклеточный матрикс, так называемых скаффолдов (скэффолдов), которые выполняют не только опорную функцию, но и стимулируют репаративные процессы в области дефектов тканей. Развитием данного научного направления в НИИТОН на протяжении нескольких лет занимаются сотрудники отдела фундаментальных и клинико-экспериментальных исследований. За прошедшие годы исследования в данной области были существенно расширены и на сегодняшний день включают сразу несколько проектов по изучению биосовместимости, остеокондуктивных и остеоиндуктивных свойств как биодеградируемых скаффолдов на основе синтетических полимеров, так и недеградируемых матриц на основе сплавов титана с модифицированной поверхностью. Реализация исследований в рамках этого направления сопровождалась развитием взаимодействия НИИТОН с целым рядом ведущих российских и зарубежных научных учреждений. В настоящее время ключевыми российскими партнерами являются Образовательно-научный институт наноструктур и биосистем Саратовского государственного университета, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Центр фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий. Вместе с тем НИИТОН активно взаимодействует с сотрудниками ряда зарубежных научных учреждений, занимающихся разработкой скаффолд-технологий, включая Department of Molecular Biotechnology, Faculty of Bioscience Engineering, Ghent University (Бельгия), University Politehnica of Bucharest (Румыния), National Institute for Optoelectronics, Department for Advanced Surface Processing and Analysis by Vacuum Technologies (Румыния), Additive Manufacturing Group, Sports Tech Research Centre, Mid Sweden University (Швеция).

Результаты совместных исследований биоодеградируемых матриц в 2017 году отражены в статье «Hybrid PCL/CaCO3 scaffolds with capabilities of carrying biologically active molecules: Synthesis, loading and in vivo applications» Авторы: M.S. Saveleva, A.N. Ivanov, M.O. Kurtukova, V.S. Atkin, A.G. Ivanova, G.P. Lyubun, A.V. Martyukova, E.I. Cherevko, A.K. Sargsyan, A.S. Fedonnikov, I.A. Norkin, A.G. Skirtach, D.A. Gorin, B.V. Parakhonskiy. Статья опубликована в журнале Materials Science and Engineering (2-х летний импакт-фактор 4.16) издательства ELSEVIER. Статья доступна по ссылке 

Исследования недеградируемых матриц отражены в статье «Influence of the electrolyte’s pH on the properties of electrochemically deposited hydroxyapatite coating on additively manufactured Ti64 alloy» Авторы: Alina Vladescu, Diana M. Vranceanu, Slawek Kulesza, Alexey N. Ivanov, Mirosław Bramowicz, Alexander S. Fedonnikov, Mariana Braic, Igor A. Norkin, Andrey Koptyug, Maria O. Kurtukova, Mihaela Dinu, Iulian Pana, Maria A. Surmeneva, Roman A. Surmenev, Cosmin M. Cotrut. Статья опубликована в журнале Scientific Reports (5-летний импакт-фактор 4,8) издательства NATURE. Статья доступна по ссылке

В 2018 году планируется продолжение исследований по данному направлению в рамках государственного задания «Разработка технологии оценки регенераторного потенциала матриц для замещения дефектов костной ткани на основе параметров их васкуляризации».