Ученый ЧелГУ создал установку для гидрогелей за 40 тысяч рублей
Аспирант биологического факультета ЧелГУ Антон Тростин разработал метод получения стерильных гидрогелей для тканевой инженерии, при котором раствор пропускается через мембрану с порами 0,22 микрометра и концентрируется в камере из технически чистого титана. Опытная установка обошлась примерно в 40 тысяч рублей, и с её помощью уже сформирован каркас человеческой артерии среднего диаметра.
На биологическом факультете Челябинского государственного университета появилась недорогая экспериментальная установка, предназначенная для получения стерильных гидрогелей. Эти материалы необходимы при выращивании искусственных тканей. Создание опытного образца потребовало около 40 тысяч рублей — сопоставимую сумму может стоить лишь несколько миллилитров уже готового гидрогеля.
Гидрогели широко применяются в тканевой инженерии, включая технологии 3D-биопечати. Одна из ключевых сложностей при работе с ними — сохранение стерильности. Традиционная высокотемпературная обработка здесь не подходит: она способна разрушить компоненты материала и спровоцировать образование токсичных соединений.
Решение предложил аспирант биологического факультета ЧелГУ Антон Тростин. Разработанный им метод предусматривает сначала пропускание раствора через мембрану с порами диаметром 0,22 микрометра. После этого в стерильной камере при щадящем температурном режиме из раствора удаляется лишняя жидкость. Таким образом материал становится более концентрированным, не теряя нужных характеристик.
Для изготовления рабочей камеры выбрали технически чистый титан. Этот металл не подвержен коррозии, выдерживает автоклавную стерилизацию и совместим с используемыми компонентами.
В работе исследователи задействуют два типа гидрогелей. Альгинат служит материалом для 3D-биопечати, а желатин применяется при заливке в формы. Второй вариант примечателен способностью клеток поглощать его и создавать собственную межклеточную структуру.
Первые практические результаты уже получены. Методом поршневой экструзии ученым удалось сформировать каркас человеческой артерии среднего диаметра. На данном этапе это именно каркас — живые клетки в нем пока отсутствуют.
В ближайших планах — формирование в материале пор, через которые клетки смогут получать питательные вещества, и последующее заселение конструкции клетками. Кроме того, специалисты намерены отработать создание нескольких клеточных слоев.
Проведенные проверки подтвердили стерильность полученных образцов, достаточную для исследовательских целей. В дальнейшем такие конструкции могут использоваться при изучении воздействия лекарственных препаратов, а также для моделирования сосудов, кожи и хрящей. Речь идет о лабораторных исследованиях, а не о создании готовых органов для трансплантации.