Biomaterialy, protsessy i polya v tekhnologiyakh biofabrikatsiy

Abstract

Full Text

Современные технологии биофабрикации включают в себя широкий спектр материалов и технологических процессов. При этом биосовместимость материалов во многих случаях определяется не только химической структурой материалов, но и методами формирования медицинского изделия или конструкции для тканевой инженерии. Нами показано, что характеристики изделий на основе одного из наиболее популярных биоразлагае-мых сополимеров, применяемых в тканевой инженерии, на основе сополимера гликолида с L-лактидом во многом зависят не только от химической композиции, т. е. соотношения лактида и гликолида, но и от методов формирование скаффолдов. На примере термочувствительных материалов с нижней критической точкой растворения (Н-изопропилакриламид и его производные), нашедших применение в тканевой инженерии клеточных пластов, нами показано, что способ формирования термочувствительных покрытий во многом определяет их биосовместимость и функциональность. Приведенные примеры, однозначно показывают, что физико-химические процессы, лежащие в основе формирования скаффолдов (биофабрикация) сами по себе во многом определяют механические и биологические характеристики трехмерных тканеинженерных структур. Наряду с новыми материалами и новыми методами формирования скаффолдов в последнее время стали развиваться технологии, получившие название «biophotomodulation» - биофотомодуляция. В основе этой технологии лежат стимулирующие эффекты низкоинтенсивного красного и далекого красного излучения на клетки, клеточные сфероиды и клеточные пласты. Поскольку данный диапазон соответствует «оптическому окну» биологических тканей, то данная технология дает возможность неинвазивного воздействия на клетки, иммобилизованные в скаффолдах. В частности, мы показали, что низкоинтенсивное красное излучение улучшает жизнеспособность мезенхимальных стволовых клеток, иммобилизованных в фибриновых скаффолдах. Полученные нами данные показывают, что наряду с биоматериалами и ростовыми факторами, процессы биофабрикации играют определяющую роль в формировании аналогов тканей и органов. Мы полагаем также, что использование низкоинтенсивного красного и далекого красного излучения на клетки найдет дальнейшее развитие в тканевой инженерии.