Пористые биоразлагаемые полиуретановые нанокомпозиты: получение, характеристика и испытания на биосовместимость

Был синтезирован пористый биоразлагаемый полиуретановый нанокомпозит на основе поли(ε-капролактона) (PCL) и нанокомпонентов, полученных из монтмориллонита (Cloisite®30B), и проведены его испытания для оценки потенциальной возможности применения в качестве каркаса для тканевой инженерии. Структурные и морфологические характеристики нанокомпозита исследовали методами инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), рентгеновской дифракции (XRD), малоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS) и сканирующей электронной микроскопии (SEM). Реакция между полиуретановыми олигомерами с изоцианатными концевыми группами и водой приводила к выделению CO2, благодаря чему формировались взаимосвязанные поры размером от 184 до 387 мкм. Исследование взаимодействия клеток с нанокомпозитом in vitro проводили с использованием остеобластов свода черепа новорождённых крыс. Способность клеток пролиферировать и вырабатывать внеклеточный матрикс при контакте с синтезированным материалом оценивали с помощью МТТ-теста, анализа синтеза коллагена и определения экспрессии щелочной фосфатазы. Эксперименты in vivo проводили путём подкожной имплантации образцов в область спины крыс. Имплантаты извлекали через 14, 21 и 29 суток и после гистологической обработки анализировали методами сканирующей электронной и оптической микроскопии. Гистологические срезы и результаты электронной микроскопии показали, что клетки способны проникать в материал и прикрепляться во множестве участков по всей пористой структуре. Испытания in vitro и in vivo продемонстрировали возможность использования полиуретановых нанокомпозитов в качестве искусственного внеклеточного матрикса, к которому клетки могут прикрепляться, пролиферировать и формировать новые ткани.