Композитни влакна на базата на хитозан заместват увредени периферни нерви

Учени от няколко института в Санкт Петербург, Русия, сред които Политехническият университет „Петър Велики“, институтите по текстил и мода и за високомолекулярни съединения и цитология както и Дръжавният медицински университет „И. П. Павлов“ разработват начин, чрез който подменят увредените периферни нерви като използват композитни влакна на основата на хитозан (линеен полизахарид).

Техниката и веществото

Както поясняват учените, проучването им се фокусира преди всичко върху приложението на биосъвместими и електропроводими влакна за тръбни канали, които могат да възстановят периферните нерви.

В статия, публикувана в международното научно списание Polymers, екипът подчертава, че сред основните задачи на тъканното инженерство е създаването на базата на биосъвместими и биорезорбируеми полимери на различни скелета, които да бъдат имплантирани в жив организъм, където стимулират клетъчната активност, което насърчава регенерацията на увредената тъкан.

Когато става дума за периферните нерви, тяхната реконструкция се извършва най-често чрез автотрансплантация и това се смята за „златен стандарт“. Това означава, че лекарите заменят увредения нерв с такъв от други части на тялото на човека. Методът е свързан с нуждата от множество операции, с разликата в размерите и структурата между трансплантантите и нервната тъкан, липсата на донорски материал и не на последно място често и неадекватното функционално възстановяване.

Операциите в чужбина се осъществяват чрез тръби от колаген, желатин или хитозан. Проблемът, казва екипа от Санкт Петербург, е, че те не могат да заменят дефекти, които са по-големи от 3 сантиметра.

>>>Нервна система

Това, което руският екип постига, е създаването на тръбна матрица с дължина между 1 и 1,5 сантиметра.

„Получихме тръбна матрица с дължина между 1 и 1,5 сантиметра. Отделно приготвихме хитозонови влакна с различно съдържание на въглеродни нанотръби“, разяснява аспирантката от Института за биомедицински системи и биотехнологии към Санктпетербургския политехнически университет „Петър Велики“ Нурджемал Тагандурдева.

Следващата стъпка на учените е да вкарат влакната в тръбата и да ги закрепят. По този начин двата края на периферния нерв биват свързани.

„Сравнихме нашата тръбна матрица от 1,5 сантиметра с чуждестранните аналози. Нашата технология позволява да създаваме канали, които са с размер повече от 3 сантиметра“, казва Нурджемал Тагандурева.

Опити и резултати

За да установят как действа методът, учените извършват операция на животни. Първо изрязват част от седалищния нерв, а след това поставят получената тестова проба. Наблюдават и няколко месеца по-късно идва ред на анализа.

Резултатите показват възможността увредени периферни нерви да бъдат заместени с помощта на този метод и на композитните влакна на базата на хитозан.

„Полилактидът, въз основа на който се получават и тръбата матрица, и влакната, представлява резорбируем биосъвместим полимер. Затова не се наблюдава остра възпалителна реакция от страна на тялото към този вид материали. Важно е да се отбележи още, че новообразуваните нерви прорастват през тръба с влакна с възстановяване на двигателната активност на лапите на животните“, коментира друг от членовете на екипа старши научният сътрудник в Научноизследователската лаборатория „Полимерни материали за тъканно инженерство и трансплантология“ Алмаз Камалов.

От своя страна ръководителят на лаборатория Владимир Юдин, доктор по физика и математика казва, че постигнатото от екипа е важно, тъй като на руския пазар няма подобни импланти за нервни влакна, а те са нужни, защото наранявания в периферната нервна система се случват често и в резултат на тях настъпват двигателна или сетивна дисфункция.

Екипът планира да продължи изследванията си като насочи вниманието си този път към производството на тръбопроводи с помощта на биопринтер. По този начин може да се имитира структурата на естествената тъкат, което от своя страна ще провокира ускоряване на процеса и подобряване качеството на новообразуваната тъкан.