Новые материалы для 3D-биопечати тканей разработали в ННГУ
26 мая 2025 года, 20:34
Технология может найти применение в регенеративной медицине.
Фотографии предоставлены пресс-службой ННГУ им. Н.И. Лобачевского (фотограф Андрей Скворцов)
На основе природного полимера хитозана и популярного термопластика для 3D-печати поликапролактона нижегородские химики создали композицию для биопринтинга кожи, костей, кровеносных сосудов и других тканей. Термопластичный, биосовместимый материал поможет регенерации поврежденных участков, а затем разложится и будет выведен из организма. Об этом сообщает пресс-служба ННГУ им. Н.И. Лобачевского.
Прочность, безопасность на нетоксичность материала достигаются благодаря хитозану. Поликапролактон отвечает за пластичность и плавкость. Чтобы соединить полимеры в одном составе, ученые химического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского использовали органический растворитель — диметилсульфоксид. Раствор обработали ультразвуком и получили однородную массу, пригодную для 3D-печати.
«Поликапролактон уже применяется при создании искусственных сосудов. Но он не реагирует с водой, что повышает риск развития тромбоза. Хитозан, наоборот, хорошо растворяется в воде и предотвращает эти негативные последствия. Поликапролактон при разложении провоцирует воспаление тканей, выделяя кислоту. Хитозан их связывает и „обезвреживает“», — рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник кафедры высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета ННГУ Иван Леднев.
По словам ученых, варьируя в составе соотношение полимеров, можно получать самые разные виды тканей — от биопластырей до искусственных тканей легких. В перспективе технология нижегородских химиков может стать альтернативой даже для титановых пластин, которые используются при крупных переломах, когда восстановить контакты в тканях труднее всего. Имплантаты из хитозана и поликапролактона будут достаточно гибкими и прочными.
«Наша задача — производство филамента (нити) для медицинских 3D-принтеров. Мы уже опробовали сополимер в биопечати и теперь учимся настраивать соединение для разных применений. Кроме того, мы планируем усовершенствовать материал с помощью дополнительных веществ», — рассказал Иван Леднев.
В исследовании принимали участие ученые кафедры высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета при участии Института биологии и биомедицины ННГУ. Проект развивает результаты исследования по связыванию хитозана с другим материалом для 3D-печати — полилактидом. Технология запатентована в 2024 году при содействии Центра трансфера технологий Университета Лобачевского.
Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ № 23−13−00342 «Биосовместимые биодеградируемые материалы на основе полисахаридов и коллагена с бактерицидными свойствами для тканевой инженерии».
