Ученые разработали способ соединения хитозана и полилактида для 3D-биопечати

Ученые из Нижнего Новгорода разработали уникальный способ сочетания хитозана и полилактида, который можно будет успешно использовать в биопринтинге. Новый метод поможет развить сферу регенеративной медицины. Исследование опубликовано в материалах шестнадцатой Всероссийской конференции с международным участием «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана».

Материалы, используемые для 3D-печати, должны быть биосовместимы и биоразлагаемы. Также необходимо, чтобы они обладали термопластичностью, то есть размягчались при повышении температуры. До сих пор этот вопрос остается нерешенным для большинства полисахаридов. Один из таких неплавких полисасахаридов — хитозан. Чтобы использовать его в биопечати, необходимо смешать его с термопластичными полимерами, такими как, например, полилактид и поликапролактон. Проблема в том, что необходим общий растворитель, чтобы объединить хитозан и полимер. Однако большинство растворителей слишком токсичны и дороги. Поэтому получение однородной системы остается актуальной проблемой.

Научная группа из Национального исследовательского нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского исследовала процесс соединения хитозана и полилактида с помощью специального растворителя — диметилсульфоксида. Это широко используемый растворитель, который одобрен для применения в биомедицине. Ученые растворили хитозан в диметилсульфоксиде, добавили полилактид и далее исследовали свойства полученного соединения. Они определяли физико-химические характеристики, прочность, термопластичность образцов. Далее исследователи проводили корректировку состава, чтобы он был как можно более пригоден для 3D-печати и не содержал неоднородных вкраплений.

Полученная композиция подходила в качестве материала для печати и была биосовместимой. Ученые проверили это, создав пленку из соединения и вырастив на ней фибробласты человека. Клетки росли хорошо и распределялись на пленке равномерно, что говорит о хороших свойствах полученной смеси хитозана и полилактида. Результаты показали, что это соединение можно использовать в сфере регенеративной медицины.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».