Новый подход к регенерации органов, не имеющий аналогов по цене и эффективности, разработали ученые Национального исследовательского университета «МИЭТ». Созданный ими материал, как объяснили авторы, позволит восстановить ткани сердца после инфаркта всего за два-четыре месяца. Данные опубликованы в журнале Spectrochimica Acta Part A. Molecular and Biomolecular Spectroscopy.

Специалистам МИЭТ впервые в мире, по их словам, удалось найти способ химического связывания углеродных нанотрубок с молекулами самого распространенного белка крови — альбумина. Открытый ими физический механизм позволил разработать новый метод лазерной 3D-печати нанокомпозитов.

«Под действием лазера между альбумином и углеродными нанотрубками возникает сильная ковалентная связь, что позволяет печатать конструкции заданной формы. Живые клетки — например, соединительной ткани, или миокарда — легко приживаются на таких каркасах (скэффолдах), благодаря чему возможно эффективное восстановление поврежденных тканей организма»,— рассказал начальник лаборатории биомедицинских нанотехнологий Института биомедицинских систем НИУ МИЭТ Александр Герасименко.

Как объяснили ученые, созданные ими сердечные имплантаты в три-четыре раза дешевле российских и в шесть-восемь раз дешевле зарубежных аналогов, превосходя и те и другие по ряду параметров. Кроме скэффолдов, применяемых в тканевой инженерии, технология также подходит для производства биосенсоров, микрофлюидных систем и даже передовых препаратов против рака.

«Мы способны напечатать материал, близкий по характеристикам к сердечной ткани: он может сокращаться вместе с миокардом и обладает электропроводностью, пропуская биотоки сердца. Также наш метод позволяет регулировать пористость конструкций, обеспечивая проникновение как живых клеток, так и прорастание капилляров и нервных окончаний», — объяснил Александр Герасименко.

Перед имплантацией напечатанный скэффолд заселяется живыми клетками и некоторое время «созревает». Как отметили специалисты НИУ МИЭТ, ряд успешных экспериментов показал, что для этого можно использовать и стволовые клетки, способные превращаться в клетки той ткани, в которую они пересажены.

Ученые уверены, что их метод позволит эффективно бороться с такими патологиями, как врожденные пороки сердца и инфаркт миокарда, аневризма, атеросклероз и кардиосклероз. По их словам, нанокомпозитная «заплатка» на инфаркт миокарда уже через два-четыре месяца полностью восстанавливает пораженный участок, а каркас при этом рассасывается.

Ученые отметили, что технология реализована в тесном сотрудничестве с ведущими российскими научно-техническими центрами. В дальнейшем коллектив намерен перейти к внедрению метода в клиническую практику, а также адаптировать технологию для создания покрытий различных имплантируемых систем.