Жоба:Инкубатор/Биоматериалдар

Биоматериалдар дегеніміз - организмнің зақымданған аймақтарын(мүшелер мен ұлпалар) алмастыру үшін пайдаланылатын материалдар. Мысалы, пациенттің есту қабілетінің кемуі жағдайында оған есту аппараты, яғни имплант қойылады.

Биоматериалдарды екі топқа бөлуге болады: трансплантат және имплантат. Жасушалардан жасалған немесе олардың тасымалдаушысы болып табылатын биоматериалдар ерекше орын алады. Бірінші топ пациенттің өзінен немесе оның жақын туыстарынан (мысалы, бүйрек, сүйек бөлігі, тері) трансплантацияланған органдар мен тіндерден тұрады. Бұл жағдайда материалдың үйлесімділігі мәселесі туындамайды, немесе, керісінше, орган қабылданбайды, бірақ сәтті жағдайда ол қажетті жұмысты толығымен қамтамасыз етеді. Дегенмен, трансплантацияның нәтижелерін болжау мүмкін еместігі, сондай-ақ осы трансплантант түрінің шектеулігі осы биоматериалдар түріне шектеу қойылады.

Екінші топты денеге тікелей қатысы жоқ «жансыз» материалдар құрайды: полимерлер, керамикалық блоктар, коралл қаңқалары және т.б. Имплантаттар жағдайында материалдың генетикалық сәйкессіздігі мәселесі туындамайды, бұл жерде оның іргелі уыттылығы немесе биоүйлесімділігі туралы мәселе туындайды. Имплантаттарды қажетті сұранысты қанағаттандыру үшін кез келген мөлшерде шығаруға болады, бұл сөзсіз артықшылық, бірақ олар ауыстырылатын органның қызметін толық қалпына келтіре алмайды.

Тамаша биоүйлесімді импланттарды жасау кезінде биоматериалдарды нанодеңгейде ұйымдастыру үлкен маңызға ие, атап айтқанда, әртүрлі қосымша бөлшектер немесе наноөлшемді бос орындардың болуы биоүйлесімділіктің күрт жақсаруына әкеледі. Мысалы, жасанды жүрек қақпағын жасауда нанокеуекті(нанопористый) полимерді қолдану ағзаның бөгде денеге бейімделуін 3-4 есе жылдамдатуға мүмкіндік береді, ал аорта катетерінің бетінің нанотекстуралау ықтималдығын 80%-ға азайтады. Кейде биоматериалдардың беттік модификациясы имплантациядан кейін қабыну процестерін қамтамасыз ету үшін нанокристалды күйде антисептиктің аз мөлшерімен жүзеге асырылады.

Гендік инженерия мен жасуша мәдениеті операцияларындағы соңғы жетістіктерді пайдалана отырып, мүлдем жаңа мүмкіндіктер ашылады. Имплантацияланған биоматериалды жасушалармен «толтыруға» болады (мысалы, сүйекті ауыстырған кезде, ол өте кеуекті(пористый) материал болып табылады), осылайша материал дененің ортасында біртіндеп ериді, ал жасушалар оның негізінде табиғи биологиялық сүйек тінін құрастырады. - биоминерализация процесі жүреді. Кез келген зақымдалған тіндерді қалпына келтіруге қабілетті дің(стволовые) жасушаларына ерекше рөл беріледі. бұл жағдайда материалды нанодеңгейде ұйымдастыру да өте маңызды, бұл материалдың дің жасушасына жеткілікті түрде «достық» болуына, ал екінші жағынан, денеде тез еріп кетуіне мүмкіндік береді.

Көмекке мұқтаж адам жасушалары негізінде қоректік ортада өсірілген ұлпаларды жасау жұмыстары жүргізілуде. Мұндай тіндер зақымдалған жерлерді ауыстырған кезде асқынуларды тудырмайды (ақыр соңында, олар белгілі бір науқастың тіндерімен бірдей), бірақ олардың барлық қасиеттерінде олар жоғалған немесе зақымдалған мүшелерді қайталайды.

Бұл адамның өмір сүру ұзақтығын арттыруға жол ашатын биоматериалдарды жасау саласындағы табыс және мұнда нанотехнология, сонымен қатар, соңғы кезде дамып келе жатқан бионанотехнология маңызды орын алады.

Әдебиет:

1.Хенч Л., Джонс Д. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей. М.: Техносфера, 2006. 304с 2.Баринов С.М., Комлев В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М.: Наука, 2005. 204с 3.Репин В.С., Ржанинова А.А., Шаменков Д.А. Эмбриональные стволовые клетки: фундаментальная биология и медицина. М.:Реметэкс, 2002. 184с 4.Handbook of biomineraluzation. Vol.3. Medical and clinical aspects ed. W. Pomme, M.Epple and E.Bдuerlein, 2007, Wiley-VCH, 424 p. м