Фото: «Российское образование»
Специалисты Московского педагогического государственного университета (МПГУ) в рамках выполнения научно-исследовательской работы (НИР) в 2022–2024 годах создали лабораторию, в которой вместе со студентами и аспирантами изучали влияние лазерных технологий на восстановление тканей человека. Об этом порталу «Российское образование» рассказала руководитель молодежной лаборатории биофотоники и наноинженерии МПГУ Татьяна Егорова.
«Лазерные и фотонные технологии уже давно перестали быть чем-то фантастическим и стали неотъемлемой частью современной медицины. Их преимущества: высокая точность, возможность контролируемого воздействия и минимальное повреждение окружающих тканей – делают лазерные технологии чрезвычайно перспективным направлением для различных биомедицинских приложений. В рамках НИР «Лазерные технологии для биомедицинских приложений» разрабатывалось сразу несколько ключевых направлений лазерной биомедицины», – подчеркнула Татьяна Егорова.
Первое направление – это фотодинамическая терапия, инновационный метод лечения онкологических и инфекционных заболеваний, который использует свет для уничтожения раковых клеток и патогенных микроорганизмов. Для этого применяют специальные фоточувствительные вещества, которые под действием света активируются и начинают вырабатывать активные формы кислорода и свободные радикалы, разрушающие раковые клетки и болезнетворные микроорганизмы.
«Преимущества фотодинамической терапии заключаются в ее избирательности, так как свет можно точечно направлять на определенные участки тканей, а также в возможности подавлять лекарственно-устойчивые микроорганизмы. Во время выполнения НИР удалось протестировать целый ряд фоточувствительных соединений различной природы – как в виде свободных молекул, так и в составе наночастиц, а также исследовать их эффективность на отдельных клетках, в животных моделях. Мы даже начали пилотные эксперименты по эффективности в клинических условиях», – сообщила Татьяна Егорова.
Второе направление, которое разрабатывают специалисты МПГУ, – это фотополимеризация биоматериалов для регенеративной медицины, восстановления органов и тканей. При фотополимеризации происходит процесс превращения жидких мономеров в твердые полимерные структуры, например в стоматологии для пломб. Похожий процесс можно реализовать для создания структур заданной формы из биосовместимых полимеров, например гиалуроновой кислоты или желатина.
«Основной упор был сделан на регенерацию костной ткани для восстановления крупных дефектов с помощью света ультрафиолетового диапазона. Благодаря использованию биосовместимых полимеров в полученные структуры можно было включать живые клетки для более быстрой регенерации костной ткани, например мезенхимальные стволовые клетки, которые играют важную роль в восстановлении различных повреждений органов и тканей организма человека. Было показано, что полученные материалы способствуют регенерации костных дефектов у мышей. В перспективе такой подход можно использовать для регенерации и других органов и тканей», – пояснила руководитель молодежной лаборатории МПГУ.
Она обратила внимание, что исследования в педвузе во многом носят междисциплинарный характер, поэтому во время выполнения НИР специалисты МПГУ взаимодействовали с ведущими научными и образовательными организациями: Российским научным центром хирургии им. академика Б.В. Петровского, Институтом биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, Национальным исследовательским центром «Курчатовский институт», Институтом синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова и другими.
«В процессе выполнения НИР «Лазерные технологии для биомедицинских приложений» получены важные результаты в области фотодинамической терапии и 3D-прототипирования для регенерации тканей. Важным итогом НИР стало формирование «живой» лаборатории, привлекающей к работе студентов и аспирантов. Сейчас проводится поиск финансовых источников для дальнейшей работы лаборатории», – отметила Татьяна Егорова.
