Forskare vid Tomsk Polytechnic University tillsammans med University of Montana (USA) föreslog ett lovande nytt material för regenerativ medicin för återhämtning av skadade vävnader och blodkärl. Detta är en 3D-ställning, tillverkad av biologiskt nedbrytbart material och fyllt med speciella hämmare, som också erhölls vid TPU. De stänger bokstavligen av enzymernas arbete, ansvarig för inflammationsreaktionen, förekommer i immunceller som svar på yttre stimuli. I detta fall, ett sådant irriterande är ett regenererande material.

Enligt forskare, den föreslagna lösningen är ett enklare sätt att kontrollera immunsvaret jämfört med befintliga. Resultaten publicerades i ACS Biomaterials Science &Engineering .

"Nu för tiden, forskare har bara några verktyg för att reglera immunsvaret. Du kan arbeta med proteiner, men det är svårt. Du kan använda föreningar, kan döda immunceller, men de är skadliga för andra celler.

Vi följde en annan väg och föreslår att man använder hämmare placerade direkt i själva materialet för att återställa skador, "sa Ksenia Stankevich, författare till artikeln och ingenjör vid Laboratory for Plasma Hybrid Systems.

Byggnadsställningar är 3D-ramar av tunna polymerfibrer sammanvävda med varandra i olika riktningar. Inom regenerativ medicin, de används vid skador på ben och mjuka vävnader. De placeras i det skadade området och ny vävnad regenereras genom ställningen och fyller det skadade området.

TPU och University of Montana använde en biologiskt nedbrytbar polykaprolaktonpolymer för sina ställningar. Det gör produkterna mer flexibla och prisvärda i jämförelse med alternativ. Ställningarna gjorda av polykaprolakton skapades med hjälp av metoden för elektrospinning, producerar de tunnaste fibrerna från en polymerlösning under det elektriska fältet. I stadiet för att få ställningarna, vi introducerar hämmare i polymerstrukturen. Dessa är två föreningar-IQ-1 (fullständigt namn-11H-indeno [1, 2-b] kinoxalin-11-on-oxim) och IQ-1E (fullständigt namn-11H-indeno [1, 2-b] kinoxalin-11- på O- (O-etylkarboximetyl) oxim).

"Hämmare undertrycker eller bromsar fysiologiska och fysikalisk -kemiska processer. De påverkar enzymer. För att göra detta, enzymet och hämmaren måste passa ihop som ett lås och en nyckel. En av de grupper av enzymer som är ansvariga för den inflammatoriska processen är JNK -gruppen, "Ksenia Stankevich förklarar.

"Tidigare fick vi lovande nya hämmare, visar hög biologisk aktivitet för att hämma funktionen av dessa enzymer, såsom IQ-1 och IQ-1E. Våra ställningar skiljer sig åt i användningen av specifika hämmare och även i det faktum att vi gradvis kan släppa dem från materialet, har en långvarig effekt. Detta beror främst på den gradvisa naturliga nedbrytningen av polymeren. Dessutom, det bryts ned till biokompatibel 6-hydroxikapronsyra, som återvinns av människokroppen. "

Immunsvaret hos en cell är en kaskad av biokemiska processer. I detta fall, JNK -enzymerna är länkar i kedjan. Hämmare binder till enzymer och blockerar deras arbete. Således, i att undertrycka en länk, vi stänger av hela den efterföljande reaktionskedjan.

"I den här artikeln, vi presenterar forskningsresultaten om immunceller, isolerad från mänskligt blod och cellinjer. I framtiden, vi kommer att leta efter möjligheter för in vivo -forskning. Så småningom, våra ställningar kan användas för att återställa skador på mjuka vävnader och blodkärl. Polykaprolaktonen har alla lämpliga mekaniska egenskaper. Till exempel, det kan minska de negativa konsekvenserna efter hjärtinfarkt och stroke, säger forskaren.

"Byggnadsställningar från olika material implementeras redan i medicinsk praxis i utvecklade länder, men det är för tidigt att tala om deras utbredda tillämpning. Dock, det är bara en tidsfråga - det är därför forskare fortsätter att leta efter de mest effektiva materialen och biologiskt aktiva föreningarna. "