Альгинат и альгинатные композиты для биомедицинских применений

Благодаря способности образовывать гели альгинат широко используется в пищевой, текстильной и бумажной промышленности и в меньшей степени — в биомедицинских применениях в качестве биоматериала, способствующего заживлению ран и регенерации тканей. Это подтверждается растущим использованием и широкой доступностью на рынке альгинатных повязок для ран с обильной экссудацией. Однако альгинат имеет и ограничения. При контакте с физиологической средой альгинат может образовывать более мягкую гелевую структуру, что ограничивает его потенциал для регенерации мягких тканей и делает его непригодным для применений, связанных с опорными и несущими нагрузку участками тела. Для решения этой проблемы в структуру альгината вводят широкий спектр материалов, получая прочные композиционные материалы. Например, включение адгезивных пептидов, а также природных или синтетических полимеров в альгинатные фрагменты позволяет создавать улучшенные композиты, которые не только обладают лучшими механическими свойствами по сравнению с нативным альгинатом, но и обеспечивают дополнительные возможности для заживления и способствуют более эффективной регенерации тканей. Кроме того, при использовании альгинатных композитов в качестве инкапсулирующих агентов можно дополнительно улучшить кинетику высвобождения лекарственных веществ и жизнеспособность клеток. В данном обзоре сначала описывается получение альгината и альгинатных композитов в различных формах (волокна, гранулы, гидрогели и матрицы, изготовленные методом 3D-печати) для биомедицинских применений, после чего обсуждаются последние тенденции использования альгинатных композитов в раневых повязках, доставке лекарственных средств и тканевой инженерии.