Биосовместимый биоразлагаемый термопластичный полиуретан на основе сополимеров поликапролактон-блок-политетрагидрофуран-блок-поликапролактон для инженерии мягких тканей

Биоразлагаемые синтетические полимеры широко применяются в качестве материалов для каркасов тканевой инженерии. Несмотря на отличную биосовместимость, они не обеспечивают низкую жесткость и высокую эластичность мягких тканей из-за наличия большого количества жестких сложноэфирных связей. В настоящей работе был синтезирован новый эластомерный термопластичный полиуретан (CTC-PU(BET)) с использованием полиэфир-эфирного триблок-сополимера (триблок-сополимера поликапролактон-блок-политетрагидрофуран-блок-поликапролактон, PCTC) в качестве мягкого сегмента, алифатического диизоцианата (гексаметилендиизоцианата, HDI) в качестве жесткого сегмента и биоразлагаемого диола (бис(2-гидроксиэтил)терефталата, BET) в качестве удлинителя цепи. PCTC подавлял кристаллизацию и снижал температуру плавления CTC-PU(BET), тогда как BET значительно повышал термическое разложение и скорость гидролитической деградации по сравнению с традиционными биоразлагаемыми термопластичными полиуретанами (TPU) на основе полиэфиров. Синтезированный в настоящем исследовании CTC-PU(BET) характеризовался низкими модулем упругости при растяжении и прочностью при растяжении, составлявшими соответственно 2,2 и 1,3 МПа, а также относительным удлинением при разрыве более 700%. При этом после десяти циклов нагружения–разгрузки он сохранял коэффициент восстановления формы 95,3% и упругость 90%. Кроме того, TPU можно было подвергать электропрядению с получением как неориентированных, так и ориентированных волокнистых каркасов, состоящих преимущественно из микроволокон и нановетвей. Культивирование фибробластов 3T3 подтвердило, что по взаимодействию субстрата с клетками и пролиферации клеток эти каркасы превосходили традиционные биоразлагаемые каркасы из TPU. Благодаря таким преимуществам этого TPU, как простота синтеза, низкая стоимость, низкая жесткость, высокая эластичность, регулируемая скорость деградации, удобство переработки и отличная биосовместимость, он обладает значительным потенциалом для применения в качестве материала каркаса тканевой инженерии при регенерации мягких тканей.