Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами впервые получили мембраны из тефлона методом электрораспыления — с использованием отечественного сырья и оборудования. Такие мембраны нужны в реконструктивной медицине. Новая технология проще и дешевле традиционной, а значит, материалы могут стать доступнее для клиник.
Пористые барьерные мембраны из вспененного тефлона широко используются в реконструктивной хирургии. В стоматологии и челюстно-лицевой хирургии их применяют для направленной регенерации костной ткани при подготовке к имплантации зубов и лечении пародонтита. В общей хирургии — для лечения грыж и предотвращения послеоперационных спаек. В кардио- и сосудистой хирургии — для создания сосудистых имплантатов.
Традиционный метод получения таких мембран — термическое вспенивание тефлона. Это сложный и дорогостоящий процесс, требующий точного контроля параметров обработки. Он увеличивает цену конечного продукта и ограничивает более широкое клиническое применение. В России сегодня наблюдается дефицит подобных мембран, поэтому разработка более простой и экономичной методики на основе отечественных сырья и оборудования остается важной задачей.
«Ранее междисциплинарному коллективу удалось получить мембраны из политетрафторэтилена методом электроспиннинга. Однако все больший интерес вызывает электрораспыление. Оно позволяет изготавливать материалы с уникальным сочетанием свойств — устойчивостью к агрессивным средам, способностью сохранять рабочие характеристики в широком диапазоне температур, превосходными электроизоляционными свойствами и биосовместимостью с тканями. Кроме того, и электроспиннинг, и электрораспыление технологически универсальны и высоко адаптивны», — говорит руководитель Центра аддитивных технологий общего доступа ТПУ Евгений Больбасов.
Исследователи отмечают, что технология электрораспыления ранее для производства мембран из политетрафторэтилена не применялась. Ученым удалось изготовить барьерные мембраны из водной взвеси тефлона с добавлением полимера. Мембраны формировали на установке, разработанной в ТПУ, а затем нагревали до 330–350 °C.
Электроспиннинг и электрораспыление — перспективные методы получения мембран из тефлона. Такие мембраны не токсичны для клеток и имеют регулируемые свойства. Лабораторные испытания подтвердили: все типы мембран не мешали клеткам нормально расти и делиться — признаков токсичности не было.
«Испытания на животных показали, что барьерная мембрана, полученная методом электрораспыления, вызывала тканевую реакцию, наиболее близкую к реакции коммерческого контрольного образца: тонкая фиброзная капсула и минимальное воспаление. Получение мембран из политетрафторэтилена — многообещающая альтернатива традиционным методам: более упрощенное и экономичное производство сочетается с благоприятными биологическими характеристиками», — говорит младший научный сотрудник Центра аддитивных технологий общего доступа ТПУ Евгений Мельник.
Он уточнил, что дальнейшие исследования будут сосредоточены на улучшении прочности и эластичности мембран, полученных методом электрораспыления.
Проект реализуется программой Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
