Ученые химического факультета МГУ вместе с коллегами из центра сердечно-сосудистой хирургии имени А. Н. Бакулева создали и запатентовали биопротез сердечного клапана, поверхность которого покрыта наноалмазами. Об изобретении «Ножу» сообщила пресс-служба вуза.
Биопротез на основе бычьего перикарда может без замены функционировать в организме до 20 лет. Покрытый наноалмазами биоматериал сохраняет свои механические характеристики.
Исходную биоткань изготовили в центре им. Бакулева, а на кафедре радиохимии в МГУ на поверхность нанесли «алмазное покрытие». Химики подготовили из черного порошка наноалмазов водную суспензию, в которую погрузили бычий перикард. Ученые проверили толщину пленки и равномерность покрытия, испытали материал на прочность.
«Наноалмаз на поверхности биоткани создает пленку, которая придает материалу дополнительную прочность, при этом сохраняет его упругость и S-образную форму кривой напряжение-деформация, что важно при разработке биосовместимых материалов», — пояснила один из авторов патента, доцент кафедры радиохимии МГУ Мария Чернышева.
Биопротезы клапанов сердца на основе бычьего перикарда широко используются в мировой кардиохирургии. Чтобы предотвратить отторжение и повысить прочность ткани, матрицы биопротезов стабилизируют глутаровым альдегидом. Однако у этой техники есть побочный эффект: свободные альдегидные группы альдегида, не связавшиеся с белковой структурой матрицы, являются центрами развития кальциноза — отложения солей кальция на ткани. В результате такой протез недолговечен.
Наноалмазы — углеродная наноструктура, атомная решетка которой идентична алмазу. Размеры частиц не превышают пары десятков нанометров. Этот материал создали еще в 1960-е в закрытом советском ядерном центре в Арзамасе-16 (совр. Саров). Долгое время он не находил практического применения. Но начиная с 1990-х исследователи из разных стран изучают биологические свойства наноалмазов. Известно, что небольшие углеродные частицы могут быть средством адресной доставки лекарств к пораженным тканям.