Материалы для медицины. Материалы, предназначенные для вживления в организм, страница 9

Белл и его сотрудники рассчитывают таким же образом получить искусственную ткань, функционирующую как поджелудочная железа. Для этого они намерены культивировать Д-клетки островков Лангерганса (островками Лангерганса называют характерные скопления клеток в поджелудочной железе, включающие [З-клетки, вырабатывающие гормон инсулин). Однако искусственная поджелудочная железа, разработанная Э. Саном из Университета в Торонто, представляется более совершенным заменителем. Вообще, успешная имплантация искусственной поджелудочной железы помогла бы тысячам


НАУКИ.1986/ГЧ9


больным сахарным диабетом, у кото- материала со структурой геля. Для


карствами. Внешне простые, медикаментозные клеящиеся пленки нередко состоят из нескольких различных полимерных материалов, каждый из которых обладает определенными свойствами и обеспечивает ту или иную функцию: один приклеивается к коже, другой задерживает влагу, третий регулирует скорость выделения препарата и др. В настоящее время во многих лабораториях исследователи работают над медикаментозными пленками, которые будут одновременно выделять два или более препаратов с различной скоростью.

В БУДУЩЕМ, безусловно, композиционные, биологически активные и рассасывающиеся материалы будут использоваться все шире. Успешность применения материала за-

висит частично от того, насколько полно известны его свойства, особенно свойства поверхности. Необходимо знать, как располагаются молекулы на поверхности материала, каков их состав и какие химические реакции протекают между этой поверхностью и живой тканью. Последние достижения в области спектроскопии позволяют изучать тонкие взаимодействия между искусственным материалом и тканью — например, поведение отдельных белков при их контакте с поверхностью биоматериала.

Прогресс в разработке новых материалов для медицины зависит также от развития физиологии, иммунологии и клеточной биологии. Новейшие исследования в этих областях позволили глубже разобраться в механизмах заживания ран и свертывания крови. Понимание процессов, протекающих в живых тканях, и взаимодействий между тканями и поверхностями биоматериалов, поможет создавать все более и более биологически совместимые материалы, а в результате лечение больных будет успешнее.

Получение материалов для медицины всегда требовало междисциплинарного подхода: сотрудничества специалистов в области материаловедения, биоинженерии, клинической медицины и различных фундаментальных биологических наук. Это сотрудничество уже принесло свои плоды — и не только для лечения тяжелых состояний, связанных с глубоким поражением того или иного органа, но также и для менее серьезных случаев. Сегодня разрабатываются протезы и другие изделия из биоматериалов, позволяющие предупреждать хронические заболевания и болезни, сопровождающиеся снижением трудоспособности. Можно надеяться, что разработка новых биоматериалов будет способствовать достижениям во всех областях медицины.


рых поражены В-клетки. Для нормализации уровня глюкозы в крови (а также предупреждения других нарушений обмена веществ) таким больным приходится ежедневно один или несколько раз делать инъекции инсулина.

По методике Сана в капсулу из композиционного материала, в состав которого входят искусственный полипептид (т. е. полимер из аминокислот) и альгинат натрия (полисахарид из морских водорослей), заключается отдельный островок Лангерганса. Полипептид придает материалу прочность, а альгинат натрия формирует его структуру. Вместе эти два вещества образуют оболочку, защищающую клетки внутри капсулы от действия иммунной системы реципиента, молекулы которой слишком крупны, чтобы проникнуть через эту оболочку. Тем самым предупреждается развитие реакций отторжения. Оболочка капсулы достаточно прочная, так что капсулы можно вводить путем инъекции. В то же время в ней имеются поры, пропускающие инсулин наружу и глюкозу внутрь. Глюкоза стимулирует высвобождение инсулина из находящихся в капсуле В-клеток подобно тому, как в здоровом организме повышение уровня глюкозы в крови усиливает выработку инсулина в поджелудочный железе. У лабораторных животных после одной инъекции капсул диаметром 300—600 мкм проявления диабета подавлялись более года. Клинические испытания этого метода, по-видимому, начнутся в ближайшие два-три года.