Российские биологи научились влиять на регенерацию костной ткани

Эксперты изучили воздействие магнитоактивных биоматериалов на поведение клеток и рост костной ткани. Рассказываем, к каким выводам пришли отечественные специалисты.

Ученые биологического факультета МГУ совместно с коллегами провели комплексное исследование влияния магнитоактивных материалов на процесс роста культивированных предшественников клеток костной ткани и последующего развития этой ткани у лабораторных животных при использовании внешнего низкочастотного магнитного поля. 

Костная ткань характеризуется наличием пьезоэлектрических свойств, то есть она способна вырабатывать электрические заряды на своей поверхности в результате механических воздействий. Электрическое поле, возникающее, например, при ритмической механической нагрузке на кости во время ходьбы, помогает регулировать нормальную работу клеток данной ткани, включая процессы восстановления после повреждений. 

Некоторые виды полимеров бактериального происхождения, такие как поли-3-оксибутират и его сополимеры, тоже проявляют пьезоэлектрические свойства. Кроме того, они отличаются высокой биосовместимостью с окружающими тканями и способны постепенно разлагаться внутри организма после имплантации, что делает их весьма перспективными материалами для создания тканеинженерных каркасов-скаффолдов и имплантатов в регенеративной медицине.

Российские ученые разработали инновационный биоматериал на основе поли-3-оксибутирата, который имитирует структуру, физико-химические и пьезоэлектрические характеристики соединительной ткани. Чтобы усилить пьезоэлектрический эффект и придать материалу магнитоактивность, в состав были добавлены наночастицы магнетита и их комплексы с оксидом графена. Это позволило управлять генерацией электрических полей на поверхности материала с помощью внешнего переменного магнитного поля.