Разработка Пермского Политеха поможет выращивать кожу

❋ 4.8

Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель, которая предназначена для выращивания кожи. Специалисты из области тканевой инженерии смогут использовать технологию для подбора наиболее эффективного плана восстановления эпителия с учетом индивидуальных особенностей строения клеток человеческого тела.

ПНИПУ

# биоинженерия

# искусственные органы

# кожа

# ткани

Микрофотография здоровой ткани однослойного плоского эпителия / ©Пресс-служба ПНИПУ / Автор: Никита Тарасов

Работа политехников опубликована в журнале Interfacial Phenomena and Heat Transfer. «Разработанная нами математическая модель решает задачи при разработке скаффолдов. Скаффолды – временные «каркасы» для восстановления тканей, которые потом рассасываются. Например, случился сложный перелом, который может неправильно зарасти или вообще не восстановиться. Обращаются к специалистам в области тканевой инженерии с такой проблемой.

Эти специалисты подготавливают скаффолд с применением 3D-печати из биоразлагаемого материала. Затем систему заполняют клетками костной ткани и помещают в питательную среду, где клетки начинают интенсивно расти по «каркасам». Стоит отметить, что данную систему разрабатывают по подобию переломленного участка. Таким образом выращивают костную ткань и вживляют ее на место перелома», — дополняет заведующий лабораторией кафедры прикладной физики ПНИПУ Иван Красняков.

Стандартные деформации клеток, заложенные в модель / ©Пресс-служба ПНИПУ

По словам ученых, модель включает в себя два важных процесса, которые имитируют свойства реальных клеток: митотическое деление и интеркаляцию клеток.

«Исследования проводились стандартными методами математического моделирования и проведения численных экспериментов. За основу взята дискретная модель деформируемой клетки. Для каждой вершины клетки записано уравнение движения, основанное на эластичной потенциальной энергии. По мере эволюции ткань стремится занять положение, отвечающее минимуму потенциальной энергии», — рассказывает доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой прикладной физики ПНИПУ Дмитрий Брацун.

По словам ученых, матмодель универсальна и может быть достаточно легко адаптирована под решение других задач. Так, политехниками уже был выполнен ряд исследований по развитию карциномы (рака эпителия). Технология может быть полезна для специалистов в области тканевой инженерии, а также для исследователей-теоретиков.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.