Разработка новых биомиметических электроактивных сред с биологически активными молекулами для регенерации опорно‑двигательного аппарата

Опорно‑двигательная система обладает ограниченной способностью к регенерации. При значительных потерях тканей восстановление невозможно, что приводит к некрозу и функциональному нарушению. Традиционные методы лечения, основанные на имплантатах или пересадках, не всегда успешны и сопровождаются множественными побочными эффектами, такими как иммуногенность или отторжение. Поэтому крайне важно разрабатывать новые альтернативы для лечения дегенерации мышц. Тканевая инженерия сочетает биоматериалы, клетки и биоактивные агенты для создания биосовместимых конструкций, в которых клетки получают среду, имитирующую их условия in vivo, для роста, пролиферации и дифференцировки в мышечную ткань с восстановлением функциональности. Проводящие биоматериалы представляют особый интерес для электрочувствительных тканей, таких как опорно‑двигательный аппарат. Показано, что проводящие полимеры (полипиррол, полианилин и др.), углеродные материалы (графен, восстановленный оксид графена и др.) и металлические наноматериалы улучшают мышечную дифференцировку даже без внешней электрической стимуляции. Кроме того, различные биоактивные молекулы, такие как факторы роста (FGF‑2, IGF‑1 и др.) или «терапевтические» неорганические ионы (цинк, магний и др.), являются альтернативами для усиления клеточной дифференцировки в различных тканях. Таким образом, сочетание проводящих биоматериалов и биоактивных молекул для улучшения регенерации мышц представляет собой значительную возможность в инженерии мышечной ткани. Целью данной диссертационной работы является разработка и характеристика новых электроактивных биоматериалов с различным составом, структурой и свойствами и оценка их потенциала для регенерации опорно‑двигательного аппарата, а также комбинация этих электроактивных биоматериалов с неорганическими ионами в поисках новых синергий между проводящими биоматериалами и терапевтическими ионами в отношении мышечной дифференцировки.