Өзектілігі

Полимер ғылымындағы соңғы жетістіктер биомедициналық материалдар ретінде жақсы анықталған архитектурасы мен реттелетін қасиеттері бар биоматериалдарды әзірлеудің маңыздылығын көрсетеді. Биополимерлер гидрогельдерді өндіру үшін биоүйлесімді, биологиялық ыдырайтын және арзан материалдар болып табылады. Олар пептидтер мен өсу факторлары сияқты биологиялық сигналдарды қамтуы мүмкін, бұл оларды тіндердің регенерациясы және дәрі-дәрмектердің бақыланатын жеткізілімі үшін пайдалы етеді. Бұл жобада шерту химиясын қолдана отырып, желатин мен гиалурон қышқылына негізделген гидрогельдер жасалады. Бұл гидрогельдердің физика-химиялық қасиеттерін айтарлықтай жақсартады және оларды тін инженериясы мен регенеративті медицина үшін тірек ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Жасушалардың көбеюін жеңілдету үшін гидрогельге MSC-лердің 3D сфероидтары инкапсуляцияланады. Қолданылатын әдістер жақсы жолға қойылған және сенімді, бұл жобаның мақсатына жетуге үлкен мүмкіндік береді.

Жобаның мақсаты

3D MSC сфероидтарының көбеюі үшін шерту реакциясы әдісімен желатин мен гиалурон қышқылына негізделген функционалданған макрокеуекті полимерлерді өндіру.

Күтілетін нәтижелер

Бұл кезеңде жоспарларға желатин мен гиалурон қышқылының преполимерлерінің модификацияланған түрлеріне негізделген макрокеуекті полимер өндіру және оңтайлы синтез жағдайларын (температура, рН, ультракүлгін полимерлену ұзақтығы, компонент қатынасы, тиол-эн реагенттерінің көлемі және т.б.) анықтау кіреді. Алынған гидрогельдің егжей-тегжейлі физика-химиялық талдауы (ИК және ЯМР спектроскопиясы, ультракүлгін спектроскопиясы, DSC/DTA, механикалық беріктігі), сондай-ақ уыттылығы мен жасушалардың көбеюін сынау жүргізіледі. Осы мақсаттарға жету үшін тиісті жабдықтар мен қажетті реагенттерді сатып алу жоспарлануда.

Жоба жетекшісі

Құдайберген Г.Қ. H-index = 6, ORCID ID – 0000-0002-0779-4099, Scopus ID – 57201858284

Жоба тобының мүшелері

Ахметкаримова Ж.С., H-index = 2; Scopus ID – 55308246100; ORCID ID – 0000-0002-9782-5521

 Аринова А.Е.,

Мухлис Ш.Е. H-index = 2, Scopus Author ID 57218821067, ORCID 0000-0003-0528-1430

Жоба тақырыбы бойынша жарияланымдар мен қорғау құжаттары

Akhmetkarimova Zh., Mukhlis Sh., Yildirim E., Zhumanazarova G., Ogay V., Altaeva N., Ashikbayeva M., Kudaibergen G. Emerging Trends in Photo-Crosslinkable Polymeric Biomaterials in Regenerative Medicine. Materials Today Chemistry. -2025-V50, 103172 https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2025.103172 (IF=6.9, Q1, процентиль 88-й).

Алынған нәтижелер

Алкенил және тиол топтарын олардың құрылымдарына енгізу үшін желатин мен гиалурон қышқылының химиялық модификациясы жүргізілді. Қанықпаған алкенил топтарын енгізу үшін 4-пентен ангидриді қолданылды, ал тиол фрагменттері N-ацетилцистеинмен реакция арқылы енгізілді. Желатинді модификациялау рН ~9 және 50°C температурада жүргізілді. Барлық синтездер қараңғыда жүргізілді, содан кейін үлгілер MilliQ-ға 5 күн бойы диализ арқылы тазартылды. Алынған өнімдер 24 сағат бойы мұздатып кептірілді, ал бөлініп алынған преполимерлер одан әрі физика-химиялық зерттеулер үшін пайдаланылды. Тәжірибелер реакция ортасындағы ангидрид мөлшерін азайту жұмсақ, гель тәрізді полимер матрицаларының пайда болуына әкелетінін көрсетті. Тиолмен модификацияланған гиалурон қышқылының көлденең байланысы сульфо-NHS ​​қатысуымен EDC көмегімен жүргізілді. Функционалды топтар ИК және ЯМР спектроскопиясын қолдану арқылы анықталды. Егеуқұйрықтың май тінінен бөлініп алынған 3D мезенхимальды стромальды жасушалар сфероидтарына «ілініп тұратын тамшы» әдісін қолдана отырып, әр сфероидқа 30 000 жасуша тығыздығында өсірілді. Үш күннен кейін тұрақты жасуша сфероидтарының түзілуі байқалды.