Details

Биоматериалы играют важную роль при лечении различных заболеваний, поддержании функций жизненно важных физиологических процессов, в адресной доставке лекарственных препаратов, в тканевой инженерии, в регенеративной медицине и др. При этом особое значение уделяется биорезорбируемым материалам, которые могут использоваться как самостоятельный объект либо совместно с нерассасывающимися материалами. Биорезорбируемые материалы могут быть на основе природных и синтетических полимеров. Однако они имеют свои достоинства и недостатки, решить которые можно путем получения резорбируемых волокнистых композиционных материалов на основе как природных, так и синтетических полимеров. В результате исследования были получены хитозановые волокна с разной молекулярной массой и степенью деацетилирования, изучены их физико-механические характеристики, кинетика резорбции in vitro в PBS и в PBS c лизоцимом. Была разработана технология получения резорбируемых волокнистых композиционных материалов на основе хитозановой ткани и полилактидной и/или поликапролактоновой матрицы. Прочностные характеристики волокнистого композита сопоставимы с теми же характеристиками костной ткани: прочностные свойства композита PLA-СhS близки прочностным свойствам кортикальной кости, а PCL-ChS губчатой кости, что позволит избежать эффекта «stress shielding» с постепенной передачей нагрузки на образующуюся костную ткань. Были исследованы резорбируемые кондуиты для регенерации периферических нервов в виде трубчатых кондуитов на основе микро- и нановолокон PLA, в которых направляющими элементами для роста аксонов являются волокна из хитозана, а также композиционные волокна, содержащие 0,5–50,0 мас. % нанофибрилл хитина. Наличие в трубчатой конструкции кондуита моноволокон на основе хитозана, положительно влияет на скорость регенерации поврежденных нервных волокон. Таким образом, разработанные волокнистые резорбируемые композиционные материалы могут быть применены в регенеративной медицине, в частности в костной пластике и при восстановлении целостности периферических нервных волокон.

Biomaterials take on a major role in the removal of various diseases, providing functions to ensure important process conditions, in targeted delivery of drugs, in tissue engineering, in regenerative medicine, etc. In this case, special importance is given to bioresorbable materials, which can be used as an independent object or together with non-absorbable materials. Bioresorbable materials can be based on synthetic polymers. However, they have their own advantages and disadvantages, which can be solved by obtaining resorbable fibrous composite materials based on both natural and synthetic polymers. As a result of the study, chitosan fibers with different molecular weights and degrees of deacetylation were obtained, their physical and mechanical characteristics, and in vitro resorption kinetics in PBS and in PBS with lysozyme were studied. A technology has been developed for the production of resorbable fibrous composite materials based on chitosan fabric and a polylactide and/or polycaprolactone matrix. Strength characteristics of a fibrous composite with the same functional bone tissues: the strength properties of the PLA-ChS composite are similar to the strength properties of cortical bone, and PCL-ChS of cancellous bone, which avoids “protection from stress” with a gradual transfer load on the resulting bone tissue. Resorbable conduits for the regeneration of peripheral nerves were studied in the form of tubular conduits based on PLA micro- and nanofibers; chitosan fibers were used in guide elements for axon growth, as well as composite fibers containing 0.5–50.0 wt. % chitin nanofibrils. The presence of chitosan-based onduit monofilament in the tubular structure has a positive effect on the rate of regeneration of damaged nerve fibers. Thus, the developed fibrous resorbable composite materials can be used in regenerative medicine, in particular, in bone grafting and in the restoration of peripheral nerve fibers.