Сотрудники Отдела математического моделирования ОНИ НС и БС СГУ вошли в состав исполнителей проекта,  финансируемого Минобрнауки РФ, по теме "Исследование и разработка 3-D нанокомпозитных биоконструкций для обеспечения жизненного цикла клеточного материала и регенерации биотканей". Проект выполняется на базе НИУ «МИЭТ» в рамках ФЦП (соглашение от 29 сентября 2016 г. № 14.578.21.0221) совместно с Московским областным научно-исследовательским клиническим институтом им. М.Ф. Владимирского (МОНИКИ).

 

  Суть проекта заключается в получении 3-D биоконструкций методом испарения водно-альбуминового раствора с углеродными нанотрубками с помощью непрерывного и импульсного фемтосекундного лазерного излучения. Создаваемые биокомпозиты на основе многослойных и однослойных нанотрубок полностью зарастают клетками фибробластами в течении 72 часов. Образцы на основе обоих типов трубок не оказывают токсического воздействия на клетки и не изменяют их нормального строения. Таким образом, 3-D биоконструкции, наноструктурированные импульсным и непрерывным лазерным излучением могут применяться в качестве имплантационных материалов для восстановления соединительных тканей живого организма.

 

  Сотрудниками Отдела математического моделирования с помощью современных квантово-механических и молекулярно-динамических подходов выявляются условия формирования нанотрубного каркаса под действием лазерного облучения, процесс формирования на основе каркаса и альбумина  3-D биоконструкций, а также закономерности трансформации белков альбумина и коллагена при лазерном разогреве.

 

  На рисунках - Снимки колоний клеток фибропласта на 3-D биоконструкции с основой из каркаса одностенных углеродных нанотрубок, и стоп-кадр компьютерной симуляции процесса формирования каркаса из нанотрубок под действием лазерного луча.