Биополимеры будущего: «НТ-МДТ» и СФУ изучают ПГА на наноуровне

Группа компаний «НТ-МДТ» и Сибирский федеральный университет (СФУ) объединили усилия для изучения уникальных биоразлагаемых полимеров — полигидроксиалканоатов (ПГА). Совместный проект направлен на понимание наномеханических свойств этих материалов, от которых напрямую зависят их поведение в живой среде и возможности применения в медицине и смежных отраслях.

В лаборатории биотехнологии новых биоматериалов СФУ под руководством доктора биологических наук Екатерины Игоревны Кесслер (Шишацкой) создаются новые композиции ПГА. Здесь разрабатывают рецептуры, синтезируют полимеры и изготавливают из них опытные образцы изделий для дальнейших испытаний.

Следующий шаг — детальное исследование их структуры и наномеханических свойств. Этой задачей занимаются специалисты ГК «НТ-МДТ», используя зондовую нанолабораторию Ntegra Academia (производство компании «Нова СПб», входящей в ГК «НТ-МДТ»). Измерения проводятся в научно-исследовательском Центре Зондовой Микроскопии (ЦЗМ) Университета ИТМО, где сосредоточены современные решения в области сканирующей зондовой микроскопии.

Полигидроксиалканоаты — это биосовместимые и биоразлагаемые полимеры, которые синтезируются микроорганизмами. Они рассматриваются как одна из ключевых платформ для создания новых биоматериалов: шовных материалов, систем контролируемой доставки лекарств, скаффолдов для регенерации костной ткани и сердечно-сосудистых имплантатов. За пределами медицины ПГА перспективны для экологичной упаковки и применения в сельском хозяйстве.

Особое внимание исследователей приковано к микрорельефу поверхности ПГА, который во многом определяет взаимодействие материала с клетками. Топография, химический состав и методы обработки формируют свойства поверхности, влияющие на адгезию, рост и дифференцировку разных типов клеток. Так, более гладкие, слегка гидрофильные поверхности ПГА способствуют адгезии и пролиферации клеток эндотелия, что критически важно для гемосовместимых сосудистых имплантатов. В то же время, микротекстурированные поверхности могут направленно модулировать поведение стволовых клеток, задавая им траекторию развития в сторону определённых типов тканей.

Контроль микрорельефа и наномеханических характеристик открывает путь к созданию таргетных биоматериалов — поверхностей, «настроенных» под конкретные клеточные популяции и задачи терапии. В этом контексте зондовая нанолаборатория Ntegra Academia выступает как ключевой инструмент, позволяющий буквально «увидеть» и измерить то, что определяет успешность взаимодействия материала с живой системой.

Компания «Нова СПб», разработчик платформы Ntegra, специализируется на создании сканирующих зондовых микроскопов и входит в состав ГК «НТ-МДТ». На базе Университета ИТМО создан Центр зондовой микроскопии ГК «НТ-МДТ», который развивает прорывные направления в области СЗМ, объединяет ведущих экспертов, проводит научные школы и семинары, а также участвует в национальных научно-технологических проектах.

Сибирский федеральный университет — первый федеральный университет России и один из двадцати ведущих вузов страны. В СФУ активно развиваются критически важные научные направления, включая нанотехнологии, биотехнологии, новые материалы и связанные с ними междисциплинарные области. Совместные исследования с ГК «НТ-МДТ» становятся примером того, как синергия фундаментальной науки, современных измерительных технологий и инженерных компетенций формирует основу для появления новых поколений биоматериалов.