Gli scienziati della Tomsk Polytechnic University, insieme all'Università del Montana (USA), hanno proposto un nuovo materiale promettente per la medicina rigenerativa per il recupero di tessuti e vasi sanguigni danneggiati. Questa è un'impalcatura 3D, realizzato in materiale biodegradabile e riempito con speciali inibitori, che sono stati ottenuti anche a TPU. Spengono letteralmente il lavoro degli enzimi, responsabile della reazione infiammatoria, che si verificano nelle cellule immunitarie in risposta a stimoli esterni. In questo caso, tale irritante è un materiale rigenerativo.

Secondo gli scienziati, la soluzione proposta è un modo più semplice per controllare la risposta immunitaria rispetto a quelli esistenti. I risultati sono stati pubblicati in Scienza e ingegneria dei biomateriali ACS .

"Oggi, i ricercatori hanno solo pochi strumenti per regolare la risposta immunitaria. Puoi lavorare con le proteine, ma è difficile. Puoi usare composti, in grado di uccidere le cellule immunitarie, ma sono dannosi per altre cellule.

Abbiamo seguito un percorso diverso e suggeriamo di utilizzare inibitori posti direttamente nel materiale stesso per recuperare i danni, " ha detto Ksenia Stankevich, autore dell'articolo e ingegnere presso il Laboratorio per Sistemi Ibridi al Plasma.

Le impalcature sono strutture 3-D di sottili fibre polimeriche intrecciate tra loro in direzioni diverse. Nella medicina rigenerativa, sono utilizzati in caso di lesioni dell'osso e dei tessuti molli. Vengono posizionati nell'area danneggiata e il nuovo tessuto si rigenera attraverso l'impalcatura e riempie l'area lesa.

TPU e l'Università del Montana hanno utilizzato un polimero di policaprolattone biodegradabile per i loro scaffold. Rende i prodotti più flessibili e convenienti rispetto alle alternative. Gli scaffold in policaprolattone sono stati realizzati con il metodo dell'elettrofilatura, producendo le fibre più sottili da una soluzione polimerica sotto il campo elettrico. Nella fase di ottenimento dei ponteggi, introduciamo inibitori nella struttura del polimero. Questi sono due composti—IQ-1 (nome completo—11H-indeno [1, 2-b] chinossalina-11-on ossima) e IQ-1E (nome completo—11H-indeno [1, 2-b] chinossalina-11- su O-(O-etilcarbossimetil) ossima).

"Gli inibitori sopprimono o rallentano i processi fisiologici e fisico-chimici. Influiscono sugli enzimi. Per fare questo, l'enzima e l'inibitore devono combaciare come una serratura e una chiave. Uno dei gruppi di enzimi responsabili del processo infiammatorio è il gruppo JNK, "Spiega Ksenia Stankevich.

"In precedenza abbiamo ottenuto nuovi promettenti inibitori, dimostrando un'elevata attività biologica nell'inibire il funzionamento di questi enzimi, come IQ-1 e IQ-1E. I nostri ponteggi si differenziano per l'uso di inibitori specifici e anche per il fatto che possiamo liberarli gradualmente dal materiale, avere un effetto prolungato. Ciò è dovuto principalmente alla graduale degradazione naturale del polimero. Inoltre, degrada ad acido 6-idrossicaproico biocompatibile, che viene riciclato dal corpo umano."

La risposta immunitaria di una cellula è una cascata di processi biochimici. In questo caso, gli enzimi JNK sono anelli della catena. Gli inibitori si legano agli enzimi e ne bloccano il lavoro. Così, nel sopprimere un collegamento, spegniamo l'intera catena di reazione successiva.

"In questo articolo, presentiamo i risultati della ricerca sulle cellule immunitarie, isolati da sangue umano e linee cellulari. Nel futuro, cercheremo opportunità per la ricerca in vivo. Infine, i nostri scaffold potrebbero essere utilizzati per recuperare danni ai tessuti molli e ai vasi sanguigni. Il policaprolattone ha tutte le proprietà meccaniche adatte. Ad esempio, può ridurre le conseguenze negative dopo un infarto e un ictus, "dice il ricercatore.

"I ponteggi di vari materiali sono già stati implementati nella pratica medica nei paesi sviluppati, ma è troppo presto per parlare della loro ampia applicazione. Però, è solo una questione di tempo, ecco perché gli scienziati continuano a cercare i materiali più efficaci e i composti biologicamente attivi. "