Ученые НИТУ МИСИС совместно с коллегами разработали имплантат ушной раковины для лечения микротии — аномалии ее развития. Биопротез напечатан методом гибридной 3D-биопечати и сочетает полимерный каркас с коллагеновым гидрогелем, содержащим живые хондроциты.
С подробностями исследования можно ознакомиться в журнале International Journal of Bioprinting (Q1).
Полимерный каркас сохраняет форму имплантата, а хондроциты со временем формируют хрящевую ткань. В его порах также развивается сосудистая сеть, необходимая для интеграции конструкции и доступа иммунных клеток.
В отличие от пересадки хряща пациента и синтетических имплантатов, новый подход не требует забора материала из других участков тела и должен снизить риск деформации и отторжения конструкции.
Испытания in vivo подтвердили, что имплантат прорастает сосудами и приживается. Следующим этапом должны стать клинические испытания. Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России.
«Мы наблюдали, как соединительная ткань и малые сосуды проросли через весь объем имплантата, а в конструктах с хондроцитами сформировались скопления зрелых хрящевых клеток, которые при удачном исходе дадут начало новой хрящевой ткани внутри пор этого усовершенствованного биопротеза. In vivo испытания в течение трех месяцев показали, что искусственные уши успешно приживаются, не вызывают воспаления или отторжения и сохраняют анатомическую форму»,
— поделился главный автор разработки, инженер научного проекта лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Сергей Жирнов.
«Мы объединили в одном процессе гибридной 3D-биопечати две различные группы материалов: пористый и упругий каркас из полимеров, который дал нам биомеханику, а мягкий коллаген с хондроцитами обеспечил прорастание сосудистой сети и быструю интеграцию имплантата в организме. Мы провели испытания на двух вариантах каркаса биопротеза — с полилактидными ребрами и без них. Обычный имплантат продавился под нагрузкой и потерял половину формы. Рёбра же повысили устойчивость конструкции к деформации на 44%»,
— рассказал Фёдор Сенатов, директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.
