Томские учёные создали конструкции с эффектом памяти формы для регенерации костной ткани

Учёные Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Института физики прочности и материаловедения СО РАН, Томского госуниверситета и Университета Авейру (Португалия) разработали и напечатали на 3D-принтере биоразлагаемые скаффолды с эффектом памяти формы. Это позволит в будущем создавать имплантаты, которые будут легче интегрироваться в организм человека.

Проблема восстановления костной ткани, особенно при наличии критических дефектов, остаётся одной из наиболее сложных задач в медицине. Для её решения требуются имплантаты с заданными характеристиками, которые способны обеспечивать как механическую стабильность, так и стимуляцию регенерации костной ткани.

В последние годы внимание учёных сосредоточено на аддитивных технологиях, которые произвели революцию в традиционных методах лечения дефектов костей. Благодаря 3D-печати стало возможно создавать трёхмерные структуры — скаффолды, — которые используют в качестве клеточных матриц или каркасов, которые в сочетании с биологическими носителями ускоряют процессы регенерации костной ткани.

Учёные международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ создали с помощью 3D-печати несколько вариантов биоразлагаемых скаффолдов на основе полимолочной кислоты (PLA) с добавлением наночастиц магнетита (Fe3O4), которые затем исследовали с помощью различных методов, включая рамановскую спектроскопию и рентгеноструктурный анализ.

«Ключевым этапом исследования стало добавление Fe3O4 в состав полимера. Это вызвало интересные реакции между PLA и магнитными наночастицами, например образование водородных связей между эфирными группами PLA и карбоксильными группами, которые