Композитные каркасы из глинистых нанотрубок и биополимеров для тканевой инженерии

Пористые гидрогели на основе биополимеров, содержащие 3–6 мас.% природных глинистых нанотрубок диаметром 50 нм и длиной 0,8 мкм, получали методом сублимационной сушки без использования сшивающих агентов. Для гидрогелей на основе хитозана, желатина и агарозы, допированных галлузитом, продемонстрированы повышение механической прочности, выражавшееся в двукратном увеличении максимальной нагрузки, увеличение водопоглощения и улучшение термических свойств. Равномерное распределение нанотрубок в каркасах было показано с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и атомно-силовой микроскопии (АСМ). Для визуализации распределения нанотрубок галлузита в области имплантации использовали микроскопию в усиленном темнопольном режиме. В условиях in vitro адгезия и пролиферация клеток на нанокомпозитах происходили без изменений жизнеспособности и формирования цитоскелета. Оценка биосовместимости и биодеградируемости in vivo на крысах подтвердила, что каркасы стимулировали образование новых кровеносных сосудов вокруг мест имплантации. Через шесть недель после имплантации крысам каркасы продемонстрировали практически полную резорбцию. Неоваскуляризация, наблюдаемая в новообразованной соединительной ткани вблизи каркаса, обеспечивала полное восстановление кровотока. Эти результаты свидетельствуют о биосовместимости каркасов, допированных галлузитом, что было продемонстрировано как in vitro, так и in vivo. Полученные в данной работе нанокомпозитные каркасы на основе хитозана, желатина и агарозы, допированные глинистыми нанотрубками, являются перспективными кандидатами для применения в тканевой инженерии.