Электростимуляция оказывает положительное влияние на процесс восстановления различных трещин, переломов и других костных дефектов. По этой причине ученые активно исследуют возможности пьезоэлектрических материалов, которые способны преобразовывать механическую энергию в электрическую. Пьезоэлектрические материалы постепенно растворяются в организме и не требуют удаления.
Ученые из России вместе с коллегами Бельгии, Германии и Португалии смогли создать новейший материал для применения в хирургии. Его можно будет использовать для восстановления хрящей, создания раневых повязок и шовных нитей. Получившиеся трехмерные конструкции, названные «скаффолды», созданы на основе волокон полимера поли-3-оксибутирата с увеличенным пьезоэлектрическим откликом (до 2,5 раз) и зарядом поверхности (до 9,5 раз). Ученые внимательно изучили молекулярные и структурные изменения в полимерном композите, которые являлись следствием процесса добавления наноразмерного агента на основе оксида графена. Также впервые за всю историю ученые продемонстрировали пьезоотклик самого поли-3-оксибутирата (ПОБ) на наноуровне.
Для улучшения пьезосвойств ПОБ использовался биосовместимый наноразмерный восстановленный оксид графена (ВОГ). На основе ПОБ и ВОГ и были разработаны биоразлагающиеся трехмерные полимерные скаффолды. Новый материал сочетает в себе такие преимущества:
- биоразлагаемость,
- пьезоэлектрические свойства,
- биосовместимость,
- возможность получения трехмерной структуры с заданными механическими свойствами.
Разработка имеет все шансы найти широкое применение в медицине. В данный момент скаффолды проходят необходимые биологические исследования.