27 апреля 2021
Симпозиум «Биоматериалы»: современные разработки и перспективы исследований
27 апреля 2021 года в рамках саммита «Большие вызовы для общества, науки и государства» прошел симпозиум, посвящённый теме биоматериалов.
Докладчики представили современные разработки в области биоматериалов, применяемые для решения проблем персонализированной медицины: умные мембраны, биоразлагаемые винты и капсулы из диоксида кремния. Модератором симпозиума выступил Дмитрий Анатольевич Иванов, руководитель направления «Биоматериалы» Научного центра генетики и наук о жизни университета «Сириус».
Докладчики представили современные разработки в области биоматериалов, применяемые для решения проблем персонализированной медицины: умные мембраны, биоразлагаемые винты и капсулы из диоксида кремния. Модератором симпозиума выступил Дмитрий Анатольевич Иванов, руководитель направления «Биоматериалы» Научного центра генетики и наук о жизни университета «Сириус».
Открыл симпозиум Дмитрий Клинов, руководитель лаборатории медицинских нанотехнологий Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины Университета «Сириус». Ученый рассказал о концепции умных имплантатов, сравнив их с «костылями»: они выполняют временно утраченную организмом функцию и по мере её восстановления утилизируются.
Таким умным имплантатом является и продемонстрированная Д.В. Клиновым мембрана, которая в ходе клинических испытаний показала свою эффективность в регенерации поврежденных хрящевых тканей кроликов и свиней. Всего в 2020 году группа ученых под руководством Клинова выпустила три медицинских изделия, которые активно применяются стоматологами и ортопедами. Докладчик рассказал, что уже было проведено более 20 успешных операций с использованием мембраны для восстановления хряща коленного сустава. «Для любого ученного очень важно, чтобы долгий путь фундаментальных исследований и разработок во что-то воплощался и приносил пользу обществу», — подчеркнул Д.В. Клинов.
Таким умным имплантатом является и продемонстрированная Д.В. Клиновым мембрана, которая в ходе клинических испытаний показала свою эффективность в регенерации поврежденных хрящевых тканей кроликов и свиней. Всего в 2020 году группа ученых под руководством Клинова выпустила три медицинских изделия, которые активно применяются стоматологами и ортопедами. Докладчик рассказал, что уже было проведено более 20 успешных операций с использованием мембраны для восстановления хряща коленного сустава. «Для любого ученного очень важно, чтобы долгий путь фундаментальных исследований и разработок во что-то воплощался и приносил пользу обществу», — подчеркнул Д.В. Клинов.
В дистанционном формате к дискуссии присоединились Сергей Чвалун, заведующий кафедры функциональных полимерных структур Института синтетических полимерных материалов им. Н.С.Ениклопова РАН, и Сяоминь Чжу, научный сотрудник Института интерактивных материалов и Института технической макромолекулярной химии Ахенского университета (RWTH, Германия).
Сергей Чвалун продолжил тему умных имплантатов и материалов, обратив внимание на изготовление травматологических винтов и сосудистых стентов.
Ученый подробно рассказал о выпущенной его научным коллективом серии биоразглагаемых винтов, которые могут быть использованы при разрыве связок и для крепления обломков костей. По словам докладчика, биоразлагаемые винты - перспективное изобретение, поскольку их металлические аналоги имеют недостатки. В частности, кость вокруг металлического винта не несет механической нагрузки и начинает разлагаться. Также ученый сообщил, что разработанные биоразлагаемые винты в ближайшее время поступят в промышленное производство.
Сергей Чвалун продолжил тему умных имплантатов и материалов, обратив внимание на изготовление травматологических винтов и сосудистых стентов.
Ученый подробно рассказал о выпущенной его научным коллективом серии биоразглагаемых винтов, которые могут быть использованы при разрыве связок и для крепления обломков костей. По словам докладчика, биоразлагаемые винты - перспективное изобретение, поскольку их металлические аналоги имеют недостатки. В частности, кость вокруг металлического винта не несет механической нагрузки и начинает разлагаться. Также ученый сообщил, что разработанные биоразлагаемые винты в ближайшее время поступят в промышленное производство.
Дмитрий Иванов тоже назвал переход к биоразлагаемым полимерам одним из самых значимых направлений в исследованиях биоматериалов. «Раньше хирурги работали с металлическими штифтами, которые скрепляли кости, и это приводило к осложнениям - кость ослабевала. К тому же потом требовалась дополнительная операция для удаления штифта. Биоматериалы же резорбируются, и по мере их разложения ткани, прорастая, заполняют оставшиеся в организме пустоты. Поэтому задача ученного здесь сделать так, чтобы скорость разложения биоматериала примерно соответствовала скорости роста поврежденных тканей», - рассказал Д.А. Иванов.
Эксперт из Ахенского университета (Германия) Сяоминь Чжу представил перспективы доставки лекарственных препаратов с помощью микро- и нанокапсул из диоксида кремния. В современных исследованиях ученые отмечают, что доставка фермента в таких капсулах имеет ряд преимуществ перед внедрением фермента в чистом виде. Например, в чистом виде некоторые активные вещества могут вызывать агрессивные реакции организма, в то время как их инкапсуляция позволяет постепенно высвобождать активное вещество, и тем самым значительно снижает такие риски.
Отвечая на вопрос о факторах, мешающих более широкому применению биоматериалов в врачебной практике сегодня, Дмитрий Иванов отметил, что испытание биоматериалов занимает значительное время. «Тем не менее я считаю, что потенциал биоматериалов огромен, их в целом гораздо проще внедрять, чем лекарства. Поэтому мы и выбрали биоматериалы как одно из направлений и надеемся, что в Сириусе мы сможем как разрабатывать, так и внедрять новые биоматериалы», - подчеркнул модератор симпозиума и руководитель программы направления «Биоматериалы» Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус». В том числе, в проектах, посвященных разработке биоразлагаемых шурупов, смогут принять участие студенты магистратуры и аспирантуры Университета «Сириус».
Автор: Полина Киреева
Эксперт из Ахенского университета (Германия) Сяоминь Чжу представил перспективы доставки лекарственных препаратов с помощью микро- и нанокапсул из диоксида кремния. В современных исследованиях ученые отмечают, что доставка фермента в таких капсулах имеет ряд преимуществ перед внедрением фермента в чистом виде. Например, в чистом виде некоторые активные вещества могут вызывать агрессивные реакции организма, в то время как их инкапсуляция позволяет постепенно высвобождать активное вещество, и тем самым значительно снижает такие риски.
Отвечая на вопрос о факторах, мешающих более широкому применению биоматериалов в врачебной практике сегодня, Дмитрий Иванов отметил, что испытание биоматериалов занимает значительное время. «Тем не менее я считаю, что потенциал биоматериалов огромен, их в целом гораздо проще внедрять, чем лекарства. Поэтому мы и выбрали биоматериалы как одно из направлений и надеемся, что в Сириусе мы сможем как разрабатывать, так и внедрять новые биоматериалы», - подчеркнул модератор симпозиума и руководитель программы направления «Биоматериалы» Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус». В том числе, в проектах, посвященных разработке биоразлагаемых шурупов, смогут принять участие студенты магистратуры и аспирантуры Университета «Сириус».
Автор: Полина Киреева