РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ЖЕЛЧНЫХ ПРОТОКОВ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛУЧЕННЫХ ИМПЛАНТОВ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И МИКРОСКОПИИ

Автор: Дарья Ивановна Спорышева

Организация: Пермский национальный исследовательский политехнический университет

РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ЖЕЛЧНЫХ ПРОТОКОВ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОФОРМОВАНИЯ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛУЧЕННЫХ ИМПЛАНТОВ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И МИКРОСКОПИИ

За последние 10 лет распространенность онкологических заболеваний желчевыводящих путей увеличилась примерно в 2 раза. Одним из решения проблемы удаления желчного протока, пораженного опухолью, может стать его замена искусственно созданным биополимерным каркасом (скаффолдом). Существует несколько способов создания биоматериалов для замены тканей и органов (3d биопечать, электроформование и т.д.).

В ходе данной работы было выполнено создание двухслойного волокнистого каркаса общего желчного протока методом электроформования. Основа этого метода заключается в том, что электрическое напряжение прикладывается к раствору полимера, который при помощи дозатора подается через капилляр, а высокое напряжение индуцирует в растворе полимера одноименные электрические заряды, которые, в результате кулоновского электростатического взаимодействия, приводят к вытягиванию раствора полимера в тонкую струю. В качестве материала для воссоздания органа использовались биосовместимые и биоразлагаемые полимеры: поли-L-лактид, хитозан, поликапролактон и диацетат целлюлозы. Производилось сравнение микроструктуры данных материалов с помощью микроскопии. Для оценки распределения волокон использовались методы математического моделирования и статистической механики. Также была произведена оценка механических свойств полученных протоков.

Было показано что, наиболее подходящими для создания каркаса общего желчного протока являются поли-L-лактид и поликапролактон, прочные волокнистые структуры которых создавались методом электроформования. Данный каркас можно эффективно использовать в медицине, а его механические свойства дают результаты сопоставимые с данными о натуральном органе.