| Аннотация |
Разработка биодеградируемых средств для ускоренного заживления кожных дефектов и снижения частоты раневых осложнений является одной из приоритетных задач современной регенеративной медицины. Такие средства должны обеспечивать не только защиту повреждённых тканей от внешних факторов, но и создавать оптимальные условия для восстановления кожного покрова, поддерживая влажную среду и стимулируя процессы регенерации.
Гелеобразные формы представляют особый интерес в лечении кожных повреждений, так как способны равномерно покрывать раневую поверхность независимо от её рельефа, плотно адаптироваться к тканям и обеспечивать комфортное применение. Гели позволяют легко наносить препарат, а также могут служить матрицей для контролируемого высвобождения биологически активных компонентов, усиливающих лечебный эффект.
Подбор материала для создания таких медицинских изделий является ключевым этапом, от которого напрямую зависит их эффективность и безопасность. Оптимальный материал должен сочетать в себе высокую биосовместимость, минимальную иммуногенность, отсутствие токсичности продуктов деградации. Среди природных полимеров, уже зарекомендовавших себя в медицинской практике, особое место занимает фиброин шелка тутового шелкопряда (Bombyx mori). Фиброин шелка представляет собой уникальный природный белок, обладающий высокой биосовместимостью, низкой иммуногенной активностью и предсказуемой деградацией в биологической среде. Благодаря такому сочетанию характеристик фиброин является одним из наиболее перспективных материалов для разработки биодеградируемых гелевых покрытий в регенеративной медицине.
В мировой практике фиброин уже зарекомендовал себя в тканевой инженерии при восстановлении кожи, хряща, костной и нервной ткани, однако гелеобразные формы на его основе остаются недостаточно изученными. Их потенциал связан с возможностью совмещать физическую защиту раневой поверхности с активной биостимуляцией регенерации.
Разработка геля на основе фиброина шелка (Фиброплен-Гель) позволит создать продукт с заданными физико-химическими свойствами, высокой стабильностью и прогнозируемым сроком биодеградации. Такой гель сможет применяться при лечении раневых поверхностей и кожных дефектов различной этиологии, снижать риск осложнений и улучшать результаты заживления. Важным аспектом проекта является также возможность оптимизации характеристик геля под конкретные клинические задачи. Варьирование концентрации фиброина и вспомогательных компонентов позволит получать материалы с регулируемой скоростью биодеградации и заданной вязкостью, обеспечивающей как удобство применения, так и эффективный контакт с раневой поверхностью.
Проект предусматривает создание методик измерения и комплексное исследование биосовместимых гелей на основе фиброина шелка с контролируемой биодеградацией, включая анализ их наноструктуры и взаимодействия с клетками в условиях in vitro и in vivo, с использованием методов оптической и электронной микроскопии, а также технологий сканирующей зондовой и зондово-оптической нанотомографии (СЗОНТ), разработанной коллективом исполнителей проекта. Данные технологии объединяют флуоресцентную микроскопию, сканирующую зондовую микроскопию и (крио)ультрамикротомию, что позволяет реконструировать трехмерные наноструктуры изучаемых биоматериалов и биологических объектов. Морфологические и физические параметры, полученные в результате наномасштабных исследований позволят сопоставить особенности трехмерной наноструктуры изделий с их скоростью биодеградации и макроскопическими физическими свойствами, получить детальную информацию о взаимодействии биоматериалов с клетками и тканями. Данная уникальная информация будет использоваться для повышения эффективности изделий в соответствии с поставленными задачами в рамках регенеративной медицины.
Таким образом, проект имеет высокую актуальность, так как направлен на создание нового поколения биосовместимых гелевых покрытий с контролируемой скоростью биодеградации, способных эффективно стимулировать ранозаживление и снижать частоту раневых осложнений.
Основной целью проекта является разработка биосовместимого геля на основе фиброина шелка с контролируемой скоростью биодеградации для ускоренного заживления кожных дефектов, а также исследование его физических, структурных и биологических свойств. Методики контроля биодеградации позволят оптимизировать параметры геля для эффективного взаимодействия с раневой поверхностью и стимуляции регенерации тканей.
В ходе проекта будет проведено исследование микро- и наноструктуры геля, его физико-химических характеристик, а также биологической активности in vitro и in vivo. Комплексный анализ позволит определить оптимальные параметры геля, обеспечивающие сочетание высокой биосовместимости, прогнозируемой скорости биодеградации и функциональной эффективности при применении.
Способность разрабатываемого фиброинового геля поддерживать процессы заживления кожных повреждений будет исследована в экспериментальной модели полнослойных ран на крысах линии Wistar. Это позволит воспроизвести ключевые этапы регенерации и оценить эффективность геля в стимуляции восстановления тканей. На основании полученных данных будут выбраны наиболее перспективные образцы для последующего тестирования в клинических условиях и потенциального применения в терапии кожных дефектов.
Предполагается, что разработанный гель будет поддерживать влажный микроклимат в области повреждения, стимулировать адгезию и пролиферацию клеток, а также способствовать ускоренному формированию новой ткани без значительного воспалительного ответа.
На основании выполненных с макетными образцами гелевых конструкций экспериментов будет выбрана оптимальная для масштабирования и промышленного производства технология изготовления изделий. Будет разработан промышленный регламент производства в соответствии с ГОСТ Р 57502-2017, содержащий подробное описание всех аспектов производства гелевых конструкций на основе фиброина шелка для ранозаживлений и обеспечивающий их соответствие требованиям безопасности и эффективности.
Полученные результаты позволят создать медицинское средство для лечения кожных дефектов различной этиологии, включая острые и хронические раны, посттравматические и послеоперационные повреждения. Разработанный гель может применяться как самостоятельное средство или в составе комплексной терапии, снижая риск осложнений, ускоряя восстановление тканей и повышая эффективность реабилитационных мероприятий.
Практическая значимость полученных результатов состоит из нескольких составляющих:
Медицинская: создание методов эффективной терапии раневых поверхностей.
Клинико-экономическая: создание отечественной технологии, направленной на повышение качества терапии ран различной этиологии.
Социальная: повышение качества жизни и снижение инвалидизации пациентов с ранениями различной.
Кроме того, предотвращенный ущерб, а также прямой и косвенный экономические эффекты, будут включать в себя экономию за счет:
- спасенных жизней пациентов;
- исключения оперативных вмешательств;
- предотвращения потерь от инвалидизации пациентов;
- сокращения сроков госпитализации.
Результаты работы будут представлены публикациями в высокорейтинговых научных журналах, патентами на изобретения, докладами на конференциях.
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов
|
