Поиск
Озвучить текст Озвучить книгу
Изменить режим чтения
Изменить размер шрифта
Оглавление
Для озвучивания и цитирования книги перейдите в режим постраничного просмотра.

Раздел II. Биоматериалы

Глава 1. Основы дизайна биоматериалов

Понятие «биоматериал» имеет широкий круг определений, которые варьируют в зависимости от области знаний. В медицине под биоматериалами могут подразумеваться жидкости и ткани живого организма, но в рамках регенеративной медицины и тканевой инженерии, о которых идет речь в настоящем учебнике, под биоматериалами подразумевают биосовместимые материалы, которые могут выступать в качестве носителя для загрузки/высвобождения биоактивных соединений и/или в качестве матрикса-носителя для клеток, в том числе в процессе имплантации in vivo. Основным типом биоматериалов являются полимеры, но могут применяться и неогранические соединения (фосфаты кальция, силикаты и т.д.). Полимерный матрикс (скаффолд, scaffold) является одним из ключевых компонентов ТИК и призван обеспечить каркас/подложку для адгезии, роста клеток и формирования новой ткани. Матрикс может также дополнительно содержать биоактивные соединения для регулирования процессов регенерации тканей, но основным компонентом матрикса является сама полимерная конструкция.

Требования к матриксам определяются их функциями в зависимости от конкретного применения, но в базовом варианте они должны отвечать следующим критериям: биосовместимость, способность к биорезорбции, заданная трехмерная архитектура, деформационно-прочностные свойства, технологичность и гибкость методики формования изделия под параметры каждого конкретного пациента, то есть форму ткани/органа, который он должен заместить. Значительная часть свойств матрикса определяется его составом и структурой, поэтому создание «идеального» матрикса является поиском баланса между характеристиками используемого биоматериала и формой/архитектурой, что, в свою очередь, в значительной мере определяется методом формования. В зависимости от конкретного применения матрикс может быть в форме частиц, нетканых материалов, макропористых структур и т.д.

В рамках настоящего раздела мы сосредоточимся на основных типах и характеристиках полимеров, которые применяют для создания ТИК, а наиболее перспективные и высокотехнологичные подходы к формированию на их основе матриксов более подробно рассмотрены в разделе III. Исходя из требований к биосовместимости и способности к биорезорбции в настоящее время уже определен диапазон биоматериалов, которые используют в тканевой инженерии. В большинстве случаев в качестве биоматериалов используют высокомолекулярные соединения, в том числе полимеры, то есть высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых состоят из большого числа одинаковых повторяющихся группировок. Классифицировать высокомолекулярные соединения можно по различным признакам, но в рамках настоящего издания они будут разделены на 2 группы: (1) природные материалы — высокомолекулярные соединения, выделенные из природных источников, или продукты биотехнологии (белки, полисахариды, полигидроксиалканоаты) и их производные; (2) синтетические материалы — полимеры, которые получают в процессе лабораторного синтеза. У каждого из полимеров есть свои достоинства и недостатки, и создать матрикс, который бы удовлетворял всем предъявляемым требованиям, из одного полимера практически нереально, поэтому современные функциональные ТИК состоят из нескольких компонентов. Для объединения преимуществ различных полимеров в единой макромолекуле и расширения доступных методов формования можно использовать производные и сополимеры, но их получение может быть затруднительно с точки зрения синтеза. Вторым вариантом является получение композиционных биоматериалов, которые могут состоять как из полимеров различного происхождения, так и из функциональных компонентов, в том числе неорганического происхождения (фосфаты кальция и т.д.).

Для продолжения работы требуется Registration
На предыдущую страницу

Предыдущая страница

Следующая страница

На следующую страницу
Раздел II. Биоматериалы
На предыдущую главу Предыдущая глава
оглавление
Следующая глава На следующую главу

Table of contents

Раздел II. Биоматериалы-
Данный блок поддерживает скрол*