XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Биоматериалы в медицине и биологии –современное состояние и актуальные перспективы направления
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Термин «биоматериалы» у всех на слуху, но мало кто точно знает, что это такое. Между тем уже сегодня биоматериалы играют важную роль как в биотехнологиях, так и медицине. В дальнейшем их важность и значимость в нашей жизни будут только возрастать. Начнем с того, что «Биоматериалы» — это термин сложной судьбы. Нередко под ним подразумевали то, что в текущий момент было удобнее: от биологических жидкостей человеческого организма до шелкоподобных наноструктурных белков. Поэтому начать свою работу мы хотим с терминологии [44][30].
В русскоязычных источниках под биоматериалами подразумевают два близких, но, все же, различных понятия:
это материалы из живых тканей;
это синтетические или природные материалы, используемые в контакте с биологическими клетками и тканями, в том числе в составе медицинских устройств.
Общепризнанному англоязычному термину biomaterials соответствует только второе определение. Для материалов из живых тканей в английском языке существуют не подлежащие сокращению термины – biological materials / substances. В дальнейшем, чтобы избежать путаницы в терминологии и переводах, мы будем использовать именно общемировой подход к определениям и выделять [32]:
Биоматериалы (biomaterials) или материалы медико-биологического назначения как природного, так и синтетического происхождения;
Биологические материалы (biological materials or substances), имеющие естественное происхождение живые клетки, ткани и органы.
Если давать точное современное определение, то биоматериалы – это такие материалы, которые в виде медицинских изделий или препаратов функционируют в контакте с живыми тканями, органами и организмами и взаимодействуют с ними. Или, если более развернуто:
Биоматериалы или материалы медико-биологического назначения – это природные и синтетические материалы, предназначенные для создания изделий, устройств и препаратов, применяемых в медицине, биотехнологии, ветеринарии, сельском хозяйстве, косметологии и прочих отраслях и используемые для обеспечения и оптимизации жизнедеятельности человека, животных, растений, микроорганизмов.
Таким образом, главным критерием принадлежности любого материала к биоматериалу будет являться тот факт, что он функционируют в непосредственном контакте с живыми тканями и клеточными объектами [41].
Целью нашей работы явился анализ современных и актуальных научных литературных данных, практических достижений в области биоматериалов и путей их применения в медицине и биологии.
Для реализации указанной цели авторами были собраны, изучены и проанализированы профильные литературные источники на таких ресурсах как e-library и PubMed, проведены визиты в биотехнологический центр «БиоТех» и Клиники Самарского государственного медицинского университета, а также составлен настоящий обзор.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Общие сведения
Технологии получения, исследования и применения биоматериалов активно развиваются в последние десятилетия и в значительной мере определяют современный уровень развития таких областей знания, как медицина и фармацевтика, косметология, биотехнология, сельское хозяйство и пищевая промышленность – то есть life sciences and technologies или науки о жизни и соответствующие им технологии [31] [16].
Сфера применения биоматериалов – это большая междисциплинарная область, в которой используют достижения химии, физики, медицины, биотехнологии, материаловедения, электроники. Это определяет особенности подготовки специалистов по биоматериалам. В настоящее время соответствующие программы обучения существуют более чем в 250 университетах мира [35].
На сегодняшний день можно выделить несколько важнейших направлений использования биоматериалов [41]:
биоматериалы, используемые для создания эндопротезов (имплантатов) и применяемых в травматологии и ортопедии, сердечно-сосудистой и пластической хирургии и других областях медицины;
биоматериалы, используемые в биоинженерных технологиях (клеточной, тканевой и генной инженерии);
биоматериалы, применяемые при создании систем, обладающих биологической, в частности лекарственной, активностью;
биоматериалы, применяемые для получения систем, обладающих ферментной активностью;
биоматериалы, применяемые для создания разделительных систем в медицине и биологии;
биоматериалы для биохимических методов анализа;
биоматериалы общего назначения, в том числе разрушаемые микроорганизмами после использования.
Требования, предъявляемые к биоматериалам
Разработка, исследование и производство материалов медико-биологического назначения или биоматериалов и изделий из них регулируется стандартами группы GMP (Good Manufacture Practice). Несмотря на то, что среди биоматериалов важную роль играют металлы, неорганические и углеродные материалы, а также композиты на их основе, особое место в этой области занимают полимеры [28]. Это определяется возможностью получения из полимеров изделий и препаратов, обладающих не только требуемыми физико-химическими характеристиками, но и способностью набухать и растворяться в воде – основе всех существующих форм жизни, что несвойственно другим группам биоматериалов. Производство полимерных биоматериалов постоянно растет, более того, по ассортименту и разнообразию свойств и характеристик они значительно превосходят другие группы биоматериалов [5].
Одно из главных требований, предъявляемых ко всем биоматериалам – это биосовместимость. Под ней подразумевают способность выполнять определенную функцию в течение требуемого времени без вреда для окружающих тканей и организма в целом. Если материал отвечает данному требованию, его называют биологически совместимым или биосовместимым [37][48]. Важное свойство биоматериалов, контактирующих с кровью – гемосовместимость, т.е. способность не оказывать негативного действия на кровь [38][46].
В ряде случаев биоматериалы должны иметь возможность подвергаться постепенному рассасыванию в организме, то есть биодеградации. Биодеградация характеризуется уменьшением размера и массы биоматериала в процессе функционирования в организме под действием компонентов окружающей биологической среды. В большинстве случаев области биодеградации замещаются окружающей собственной тканью организма человека [29].
Биоматериалы, используемые при создании имплантатов
Отсутствие частей тела и органов может возникать вследствие различных травм или заболеваний, а также в результате хирургического вмешательства с удалением поврежденных тканей, например, при онкологических заболеваниях.
Конкретных причин возникновения значительных дефектов тканей много, но результат всегда один. Это неспособность организма справиться с повреждением естественными механизмами регенерации и необходимость в замещении приобретенного дефекта за счет применения материалов, способных анатомически и функционально компенсировать нарушения целостности организма. Такая компенсация получила название протезирования [13].
Протезирование является смежной дисциплиной между техникой, биологией и медициной, тесно связано с реконструктивной хирургией, ортопедией и травматологией и др. Хотя протезирование, как отдельная дисциплина, выделилась в XIX веке, сведения о нем встречаются еще в древние времена – у греческого историка Геродота, римского историка Плиния и других.
Под протезированием (др.-греч. prothesis — присоединение, прибавление) понимают частичное или полное восстановление формы и функции ткани, органа или части тела, необратимо поврежденных в результате травмы, заболевания или порока развития. Используемые при этом заменители называются протезами или протезными имплантами [12].
Протезирование подразделяется на [17]:
Лечебное протезирование – использование ортопедических изделий для коррекции функций органов и частей тела.
Анатомическое – изготовление искусственных органов, конечностей, их частей, с восстановлением (полным или частичным) анатомии (формы, объема) и, чаще всего, функции. В том числе:
Экзопротезирование – это применение протезов, закрепляемых снаружи. Если при этом восстанавливается только внешний вид (косметический эффект), то говорят об эктопротезировании. Эктопротезы не выполняют функции имитируемого органа.
Эндопротезирование – помещение протеза (импланта) во внутреннюю среду организма (имплантация).
Имплант – это эндопротез, который вводится в организм и не содержит живых биологических компонентов. Для изготовления имплантатов могут использоваться биоматериалы как небиологического (металлы, керамика, полимеры), так и биологического (ткани животных, хитин, кораллы) происхождения. При этом биоматериалы должны быть девитализированными, то есть обработанными таким образом, чтобы удалить биологические (живые) компоненты, а именно клетки и их остатки [11][50].
По отношению к организму пациента все импланты классифицируют на аутогенные, аллогенные, ксеногенные и синтетические, а также различные их комбинации и композиции [33].
Аутогенные (собственные) импланты – это биоматериалы, взятые, модифицированные и пересаженные в пределах организма одного и того же пациента.
Аллогенные импланты – это биоматериалы, взятые от донора того же биологического вида, и прошедшие технологический цикл обработки (переработки) в готовый к использованию имплантационной материал.
Ксеногенные импланты – биоматериалы, в качестве донора которых использована особь другого, отличного от реципиента, биологического вида с обязательным прохождением технологического цикла обработки или переработки.
Синтетические (аллопластические) импланты – это искусственные биоматериалы, синтезированные химическим путем из того или иного сырья.
Биологические композиты (биокомпозиты) – это биосовместимые имплантационные конструкции, состоящие из биологических и синтетических материалов, объединенных для выполнения необходимой функции в организме.
Идея использования различных материалов с целью эндопротезирования известна давно. Инородные тела типа пуль и осколков могут существовать в организме человека многие годы. Это навело на мысль о возможности создания так называемых «внутренних» протезов или имплантов. Однако первые попытки имплантаций были неудачными из-за инфицирования и отторжения. Данные проблемы существуют и поныне, однако с ними научились бороться [40][45].
В целом, идеальный имплант и биоматериал, из которого он изготовлен, должны соответствовать следующим важнейшим требованиям [25]:
Биосовместимость — комплексное свойство импланта интегрироваться в живые ткани, при этом не вызывая патологические процессы в них;
Способность к биодеградации, то есть свойство материала сначала выполнять функцию структурного каркаса, а затем, рассасываясь постепенно замещаться собственной тканью пациента.
Биомиметичнсть - сходство химического состава и структуры импланта со свойствами участка предполагаемой имплантации.
Пластичность и способность к моделированию, удобство в изготовлении и применении.
Кондуктивность – способность обеспечивать перемещение внутрь импланта клеток пациента.
Индуктивность – способность ускорять рост и развитие окружающей собственной ткани пациента при биодеградации.
Способность импланта выполнять функцию каркаса для клеток и других биологических агентов.
Наилучшим образом данным требованиям соответствуют импланты из биологических тканей – ксеногенные, аллогенные и безусловно, аутологичные. Еще в 1970-х годах ХХ века были получены данные о положительном влиянии коллагеновых имплантов алогенного и ксеногенного происхождения на восстановление кожи и костной ткани [21].
Однако говоря об имплантах из биологических тканей, стоит отметить, что даже в специализированной литературе существует путаница в понимании терминов «имплант/имплантат» и «трансплантат». Соответственно, существует необходимость разъяснить эти понятия. Термин «трансплантат» означает любой орган, ткань или часть тела, которая используется для пересадки с целью замены поврежденной части тела. Таким образом, трансплантатом, в отличие от импланта, может называться только живая немодифицированная ткань с сохраненными органными или клеточными структурами [34].
Соответственно, трансплантация (от лат. transplantare – пересаживать) – это процесс замены поврежденных или утраченных органов путем пересадки таких же органов, взятых из здоровых организмов того же вида, а также пересадка тканей или культуры клеток, например, костного мозга, стволовых клеток, волос. А трансплантология – это отрасль биологии и медицины, изучающая проблемы трансплантации, разрабатывающая методы консервирования органов и тканей, создания и применения искусственных органов [22].
Как имплантация (эндопротезирование), так и трансплантация активно применяются в реконструктивной хирургии. Реконструктивная хирургия – один из самых сложных и разносторонних разделов медицины. Суть реконструктивной медицины заключается в восстановлении утраченной или деформированной (в результате травмы или с рождения) части тела или органа не только в анатомическом, но и в функциональном отношении. Конечно, восстановленный анатомический объект должен выглядеть как можно естественнее, именно поэтому реконструкция тесно связана с пластической (эстетической) хирургией [18].
Стоит отметить, что особенно бурными темпами этот раздел медицины начал развиваться последние 50 лет. Во многом это связано с глубоким изучением анатомии человека и развитием медицинской техники. С тех пор, как были созданы микрохирургическая оптика и инструментарий, хирурги получили возможность оперировать на тончайших сосудах и нервах. Можно сказать, что тогда же появилась новая отрасль медицины - микрохирургия. Был сделан революционный скачок от простой пересадки кожи, в том числе искусственной, до трансплантации сложных систем органов, а также реконструкции органов и конечностей с помощью имплантов из биоматериалов [51].
Проблема получения искусственной кожи связана с необходимостью лечения ожогов и иных травматических повреждений в условиях дефицита собственных покровных тканей. История применения биоматериалов для закрытия кожных дефектов берет начало в 1962 году. Ученые применили для этого губку из полимера. Эксперименты проводились также с губкой из силикона и пеной из полиуретана. Губка из силикона приживлялась плохо, а полиуретановая пена приживалась хорошо, но через неделю полностью распадалась, замещаясь собственной регенерированной кожей. В настоящее время для дерматопластики в качестве биоматериалов используют [24]:
покрытия из нейлона и силиконов;
сверхтонкие газопроницаемые пленки из ненаполненного силиконового каучука;
пленки, получаемые отверждением кровяной плазмы;
фибриновые пленки;
нетканые полотна из коллагена и др.
В клинической практике также нередко возникает необходимость замещения дефектов костной и суставной ткани, замены суставов, мышц и сухожилий. Так, для фиксации переломов костей используют металлоконструкции из медицинской стали, титана (и его сплавов), окиси циркония, магния. Эти материалы прочны, инертны, хорошо выдерживают длительные нагрузки. В качестве материалов для костной пластики широко применяют простые органические соединения (гидроксиаппатит, кремнезем, глинозем), биокерамику [36]. Однако при высокой твердости эти материалы имеют очень низкую упругость, что при длительных нагрузках может приводить к разрушениям имплантов на их основе и повреждению окружающей костной и суставной ткани. Указанных недостатков лишены импланты из природных и синтетических полимеров, биологических источников (аллогенная кость), комбинированные импланты, а также углеродные композиты – все они имеют высокие показатели прочности и упругости, что позволяет избежать хрупкости конструкции и повреждения окружающих тканей [26][4].
В сердечно-сосудистой хирургии биоматериалы используют для изготовления искусственных кровеносных сосудов и заплаток, внутрисосудистых стентов и клапанов сердца. В качестве заменителей сосудов используют нейлон, тефлон, орлон, дакрон. Внутрисосудистые стенты производят из танталовых сплавов. Для изготовления жестких деталей клапанных протезов применяют титан, материалы на основе углерода, стеллита. Створки клапанов выполняют из силиконовой резины или фторсодержащих полиуретанов [20][2].
За последние 50 лет использовано около сотни различных биоматериалов (керамика, металлы, полимеры, алло- и ксеноткани) для лечения, восстановления и замены более 40 различных частей человеческого тела и органов, включая кожные покровы, мышечную ткань, кровеносные сосуды, нервные волокна, костную ткань.
Биоматериалы, используемые в биоинженерных технологиях и регенеративной медицине
Биоинженерия (англ. bioengineering) — это одно из современных направлений науки, возникшее на стыке биологии, биофизики, генетики и компьютерных технологий, развивающее применение инженерных принципов в биологии и медицине. Быстрое развитие этих областей за последние годы позволило ученым перейти от простого исследования природных биообъектов к их изменению и усовершенствованию, улучшению их полезных свойств, созданию совершенно новых биологических объектов, не существующих в природе [9].
Сфера деятельности биоинженерии простирается от создания искусственных органов для компенсации сниженных или утраченных физиологических функций до разработки новых вакцин и генетически модифицированных организмов, например, сельскохозяйственных растений и животных [43]. Таким образом, процессы и методы, входящие в сферу понятия «биоинженерия», принципиально направлены на оптимизацию жизнедеятельности клеточных систем с целью получения практически ценных продуктов, используемых при замещении и возмещении тканей и органов [39].
Хотя методы, связанные с биоинженерией, принято подразделять на генную, клеточную и тканевую инженерию, на практике они часто дополняют друг друга. Практическим воплощением биоинженерных технологий в сфере здравоохранения является регенеративная медицина, которая вошла в нашу жизнь совсем недавно – на рубеже ХХ и ХХI веков [3]. Она основана на использовании для восстановления организма его собственных и/или донорских ресурсов (собственные стволовые клетки, ткани), а также искусственно созданных биоматериалов, обладающих, в том числе, способностью стимулировать регенеративные процессы. Научиться управлять этими процессами – значит повысить качество жизни, продлить трудоспособный возраст, снизить затраты на длительное лечение пациентов с хроническими заболеваниями [1].
Генная инженерия для достижения вышеуказанной цели использует возможности целого ряда наук – молекулярной биологии, цитологии, генетики. Клеточная инженерия основана на культивировании клеток и тканей, способных в свободном состоянии (вне организма) продуцировать нужные биологически активные вещества [7]. Тканевая инженерия направлена на изготовление сложных гибридных конструкций из биоматериалов и живых клеток, чаще всего стволовых, с воспроизведением пораженных или утраченных тканей в организме. Она является одним из наиболее перспективных направлений регенеративной медицины. Основными направлениями научных изысканий в области тканевой инженерии являются синтез и изучение свойств новых биоматериалов, управление их свойствами, а также поиск путей их практического применения в клинической медицине [8].
Одним из таких наиболее современных направлений является технология 3D-биопечати сложных гибридных конструкций из биоматериалов и живых клеток. Реализуется данная технология в сложных устройствах, называемых биопринтерами, под управлением специального программного обеспечения. Их отличие от обычных трехмерных принтеров заключается в том, что в качестве источников для печати и создания трехмерных конструкций используются биоматериалы и живые клетки [47]. На сегодняшний день технологию трехмерной биопечати используют для создания [19][49]:
объемных гибридных клеточно-тканевых конструкций тканей и органов с целью последующей имплантации;
индивидуальных клеточно-тканевых имплантов для реконструктивной, пластической и косметической хирургии (биопечать кожи для ожоговых пациентов, восстановление или коррекция формы носа и ушных раковин и т.д.).
нейробиологических комплексов «ткань-компьютер» и «орган-компьютер» («орган / ткань на чипе»), позволяющих моделировать изменения в тканях и органах при воздействии микробных агентов и лекарств.
производства чистых белковых, в том числе лечебных, продуктов питания.
печати лекарственных средств и вакцин, поскольку современные биопринтеры имеют возможность печати отдельными сложными органическими молекулами.
Биоматериалы, применяемые при создании систем, обладающих биологической, в частности лекарственной, активностью
Биоматериалы активно используют для создания систем, обладающих различной биологической активностью, т.е. способностью воздействовать на биологические объекты (в том числе на организм человека), регулируя их жизнедеятельность, что проявляется в стимулировании, угнетении, развитии тех или иных признаков. Примерами могут являться [42]:
полимерные наполнители таблеток (крахмал, поливиниловый спирт и другие биологически нейтральные полимеры);
полимерные или вспененные металлические, резиноподобные покрытия шовных материалов, катетеров, эндопротезов, содержащие антисептики, антибиотики;
трансдермальные системы – многослойные, наклеивающиеся на кожу пластыри из биоматериалов на полимерной основе для пролонгированного введения лекарственных веществ;
носители (векторы) лекарственных препаратов из наноразмерных биоматериалов (липосомы, наносферы и т.п.).
Биоматериалы, применяемые для получения систем, обладающих ферментной активностью
Создание искусственных биокатализаторов, основанных на различных модификациях ферментов, имеет большое значение для биоинженерных процессов, например трансформации продуктов жизнедеятельности животных в газ метан, используемый в промышленности и народном хозяйстве [15].
Биоматериалы, применяемые для создания разделительных систем в медицине и биологии
Используемые в различных технологиях процессы сорбционного и мембранного разделения находят широкое применение и в медико-биологических областях. В частности, областью их использования является очистка и детоксикация таких биологических жидкостей, как кровь и лимфа. Биоматериалы, используемые в этих процессах, непосредственно контактируют с кровью или лимфой и должны обладать высоким уровнем гемосомвестимости. Так же, как импланты, функционирующие в кровеносном русле (стенты), они не должны вызывать тромбообразования, травмировать форменные элементы крови, вызывать денатурацию белковых компонентов и выделять токсичные соединения. Примерами могут быть биоматериалы, используемые для мембранного метода обеззараживания крови (гемодиализ и гемофильтрация) [14].
Биоматериалы для химического анализа
Использование биоматериалов в различных аналитических устройствах и препаратах чрезвычайно важно для развития медико-биологических наук и технологий. Следует отметить, что при функционировании аналитические устройства на основе биоматериалов контактируют непосредственно с живыми тканями, например биологическими жидкостями и клетками [10]. Важное место среди методов исследования в биохимии, биологии, медицине и других областях заняли такие методы иммуноэлектрофорез и хроматография, использующие в качестве носителей полимерные биоматериалы в виде гидрогелей и их модификации [27].
Биоматериалы общего назначения, в том числе разрушаемые после использования
Созданию разрушаемых биоматериалов общего назначения в последние годы уделяют серьезное внимание. Прогнозируется, что такие биоматериалы, безопасные с экологической точки зрения, найдут широкое применение не только в медицине, но и при создании разлагающихся в окружающей среде упаковок, одноразовых предметов обихода, специальных видов одежды и т.п. [6][23].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В 2021 году в нашей стране принят ряд новых государственных программ, направленных на форсирование научного потенциала России – это программа академического лидерства «Приоритет-2030»; программа Центра Национальной технологической инициативы «Бионическая инженерия в медицине» и научно-образовательные комплексы полного цикла, в которых весомую долю занимают такие мировые тренды, как электронная трансформация здравоохранения, регенеративная медицина и биотехнологии, подразумевающие, в числе прочего, активное применение различных биоматериалов.
Биоматериалы открывают широкий спектр возможностей для улучшения продолжительности и качества жизни человека, укрепления его здоровья. Они находят свое применение в ветеринарии, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, а с недавнего времени и в повседневной жизни человека. Дальнейший прогресс биологии и медицины неразрывно связан с биотехнологиями и биоматериалами. И нашей стране будут нужны ученые, способные вывести Россию в мировые лидеры, активно развивая данные направления.
Решить указанную задачу призваны, в том числе, представленные выше государственные программы развития. На наш взгляд, в рамках их реализации можно создать образовательные модули и циклы для студентов и аспирантов биологических факультетов и медицинских вузов, организовать элективы для учащихся старших классов. На базе Самарского государственного медицинского университета такие мероприятия уже стали реальностью, что позволило нам не только узнать о биоматериалах и получить по ним дополнительную информацию, но также принять участие в исследованиях и экспериментах в составе молодежной научной группы. Мы планируем продолжить свою научную работу и дальше и надеемся представить ее результаты на Российских конференциях.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИЛИТЕРАТУРЫ
60 лет исследований: от проблем регенерации к регенеративной медицине / М. Б. Белякова, О. В. Волкова, Е. Н. Егорова [и др.] // Тверской медицинский журнал. – 2021. – № 1. – С. 111-117.
Аллогенный биоматериал - индуктор регенерации ишемически поврежденного миокарда в эксперименте / А. И. Лебедева, С. А. Муслимов, Е. М. Гареев [и др.] // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. – 2021. – Т. 65. – № 1. – С. 60-69. – DOI 10.25557/0031-2991.2021.01.60-69.
Беленицкая, О. Академик Всеволод Ткачук: "регенеративная медицина - это не новая технология,а другая медицина" / О. Беленицкая // В мире науки. – 2020. – № 1-2. – С. 34-41.
Биомиметики внеклеточного матрикса в тканевой инженерии и регенеративной медицине для травматологии и ортопедии / В. И. Севастьянов, Н. В. Перова, Ю. Б. Басок, Е. А. Немец // Opinion Leader. – 2020. – № 6(35). – С. 36-46.
Биополимеры, их свойства и классификация. Синтез биополимеров и их композитов / В. А. Хрисониди, В. А. Кириленко, К. И. Хоружий, Е. М. Шатохина // The Scientific Heritage. – 2022. – № 85-1(85). – С. 16-20.
Брычаева, Н. И. Замена опасных для природы материалов, на биоматериалы / Н. И. Брычаева // Научные исследования, разработки и практические внедрения : материалы VII Международной научно-практической конференции : в 2 ч., Ставрополь, 31 января 2022 года. – Ставрополь: Общество с ограниченной ответственностью "Ставропольское издательство "Параграф", 2022. – С. 376-377.
Булгакова, В. П. Бактериальный биополимер / В. П. Булгакова // Студенчество России: век XXI : Материалы VIII Всероссийской молодёжной научно-практической конференции, Орёл, 15 декабря 2021 года. – Орёл: Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина, 2022. – С. 266-272.
В поисках альтернативных биоматериалов для регенеративной медицины / О. Р. Шангина, Р. А. Хасанов, Л. А. Булгакова, Р. Д. Гайнутдинова // Вестник трансплантологии и искусственных органов. – 2020. – Т. 22. – № S. – С. 164.
Готье, С. В. Формирование и актуализация перечня приоритетных направлений научных исследований в области трансплантологии и искусственных органов / С. В. Готье, О. П. Шевченко, Е. А. Стаханова // Вестник трансплантологии и искусственных органов. – 2019. – Т. 21. – № S. – С. 6-7.
Иванов, А. Е. “Умные” полимеры как поверхностные модификаторы биоаналитических устройств и биоматериалов: теория и практика / А. Е. Иванов, В. П. Зубов // Успехи химии. – 2016. – Т. 85. – № 6. – С. 565-584.
Ивашкин, А. Н. Новые имплантаты в травматологии и ортопедии / А. Н. Ивашкин // Opinion Leader. – 2018. – № 8-1(16). – С. 41-46.
Интраоперационное непосредственное протезирование при имплант-протезной реабилитации пациентов / В. Г. Солодкий, В. А. Путь, В. Н. Балин, А. А. Шанава // Head and Neck/Голова и шея. Российское издание. Журнал Общероссийской общественной организации Федерация специалистов по лечению заболеваний головы и шеи. – 2015. – № 4. – С. 61b.
Искандарян, Я. М. Особенности протезирования пациентов с сахарным диабетом различными ортопедическими конструкциями / Я. М. Искандарян // СБОРНИК ТЕЗИСОВ 83-ей межрегиональной научно-практической конференции с международным участием студенческого научного общества им. профессора Н.П. Пятницкого, Краснодар, 27–28 апреля 2022 года. – Краснодар: Федеральное государственное бюджетное образовательное высшего образования «Кубанский государственный университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 2022. – С. 824-826.
Использование суспензии гепатоцитов в качестве биоматериала для экстракорпоральных систем поддержки печени / В. Е. Рябинин, Е. Е. Полевщикова, П. Н. Попков [и др.] // Медицинская техника. – 2017. – № 4(304). – С. 5-7.
Исследование оптическими методами биоматериалов с химически иммобилизованными в их структуру ферментами класса протеаз / Е. В. Волосова, Ю. А. Безгина, Е. В. Пашкова, А. Н. Шипуля // Применение современных ресурсосберегающих инновационных технологий в АПК, Ставрополь, 08–12 февраля 2016 года. – Ставрополь: Издательство "АГРУС", 2016. – С. 74-75.
Карабанов, С. Ю. Эффективность применения тканевого биостимулятора при различных заболеваниях крупного рогатого скота / С. Ю. Карабанов, Д. Г. Решетникова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2022. – № 2(94). – С. 201-204. – DOI 10.37670/2073-0853-2022-94-2-201-204.
Коломиец, А. А. Травматология и ортопедия : Учебное пособие / А. А. Коломиец, Е. А. Распопова. – 2-е изд., пер. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2020. – 1 с. – (Высшее образование). – ISBN 978-5-534-11203-0.
Коротких, С. А. Проблемы реконструктивной хирургии дистальных отделов кисти и стопы после их реплантации и дальнейшая реабилитация / С. А. Коротких, А. А. Котов, М. Н. Бяков // Экспериментальная и клиническая хирургия: проблемы и решения : Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Курск, 29 ноября – 03 2016 года / Под редакцией В.А. Лазаренко, А.И. Бежина, Г.А. Бондарева, В.А. Липатова. – Курск: Курский государственный медицинский университет, 2016. – С. 114-117.
Материалы для создания тканеинженерных конструкций методом 3D-биопечати при восстановлении хрящевой и мягких тканей / Н. В. Аргучинская, Е. Е. Бекетов, Е. В. Исаева [и др.] // Вестник трансплантологии и искусственных органов. – 2021. – Т. 23. – № 1. – С. 60-74. – DOI 10.15825/1995-1191-2021-1-60-74.
Метод неинвазивной оценки структуры биопротеза клапана сердца / К. Ю. Клышников, Е. А. Овчаренко, Т. В. Глушкова [и др.] // Сибирский научный медицинский журнал. – 2022. – Т. 42. – № 4. – С. 87-95. – DOI 10.18699/SSMJ20220408.
Миронченков, М. В. Обзор биоматериалов для пластической хирургии / М. В. Миронченков, Е. С. Миронченкова, С. Ю. Ощепкова // Наука и современное образование: актуальные вопросы, достижения и инновации : Сборник статей IV Международной научно-практической конференции, Пенза, 27 января 2022 года. – Пенза: Наука и Просвещение (ИП Гуляев Г.Ю.), 2022. – С. 263-266.
Митин, Р. К. Трансплантология в России: правовые проблемы и способы их преодоления / Р. К. Митин // Медицинское право: теория и практика. – 2018. – Т. 4. – № 2(8). – С. 188-193.
Назаров, Ю. В. Фэшн-индустрия в борьбе за чистоту планеты / Ю. В. Назаров, В. В. Попова // Декоративное искусство и предметно-пространственная среда. Вестник МГХПА. – 2022. – № 2-2. – С. 30-38. – DOI 10.37485/1997-4663_2022_2_2_30_38.
Нураева, А. Б. Биоматериалы аллоплант - ингибиторы рубцевания кожи после ожогов / А. Б. Нураева, Л. А. Мусина, Е. М. Гареев // Офтальмологические ведомости. – 2017. – Т. 10. – № 2. – С. 22-28. – DOI 10.17816/OV10222-28.
Опыт применения остеокондутивного материала bio-OSS и колагеновой мембраны bio-Gide в дентальной имплантации / А. А. Саркисов, А. А. Саркисов, А. В. Спицына [и др.] // Актуальные вопросы современной медицины : МАТЕРИАЛЫ VI МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ ПРИКАСПИЙСКИХ ГОСУДАРСТВ, Астрахань, 07–08 октября 2021 года. – г. Астрахань, Россия: Астраханский государственный медицинский университет, 2022. – С. 64-69.
Патент № 2741208 C1 Российская Федерация, МПК A61L 27/32, A61L 27/04, A61L 27/10. Биоматериал на основе гидроксиапатита : № 2020119407 : заявл. 11.06.2020 : опубл. 22.01.2021 / Е. А. Богданова, В. М. Скачков, Д. И. Переверзев, И. М. Гиниятуллин ; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук.
Патент № 2741368 C1 Российская Федерация, МПК G01N 33/483, G01N 30/04, G01N 1/28. Способ подготовки пробы для газохроматографического определения хлорорганических соединений в биоматериале : № 2020130042 : заявл. 14.09.2020 : опубл. 25.01.2021 / Ю. П. Гумовская, А. Н. Гумовский, В. Ю. Цыганков [и др.] ; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ).
Перспективы применения биорезорбируемых материалов из сплавов магния в медицине / З. М. Гурганчова, Н. А. Редько, А. В. Ли, О. Р. Башмакова // Российская стоматология. – 2022. – Т. 15. – № 1. – С. 45-46. – DOI 10.17116/rosstomat20221501125.
Перспективы применения биорезорбируемых материалов из сплавов магния в медицине / З. М. Гурганчова, Н. А. Редько, А. В. Ли, О. Р. Башмакова // Российская стоматология. – 2022. – Т. 15. – № 1. – С. 45-46. – DOI 10.17116/rosstomat20221501125.
Пестрикова, А. А. Правовые аспекты использования биоматериала человека / А. А. Пестрикова // Проблемы современной юридической науки: актуальные вопросы : Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции, Красноярск, 10 ноября 2015 года. – Красноярск: ИННОВАЦИОННЫЙ ЦЕНТР РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, 2015. – С. 43-45.
Петрашевская, А. В. Экономика замкнутого цикла в пищевой промышленности / А. В. Петрашевская, В. В. Бусло // Международные отношения: история, теория, практика : материалы ХII научно-практической конференции молодых ученых факультета международных отношений Белорусского государственного университета, Минск, 03 февраля 2022 года. – Минск: Белорусский государственный университет, 2022. – С. 287-292.
Поваров, Ю. С. Правовые формы получения биоматериалов и реализации биомедицинских клеточных продуктов / Ю. С. Поваров // Правовое регулирование геномных исследований и практического использования их результатов в России : Сборник статей / Под редакцией О.И. Андреевой. – Томск : Национальный исследовательский Томский государственный университет, 2022. – С. 75-79. – DOI 10.17223/978-5-907442-81-8-2022-13.
Применение биосовместимых композитных структур (скаффолдов) в онкологии / О. И. Кит, А. Ю. Максимов, И. А. Новикова [и др.] // Сибирский онкологический журнал. – 2022. – Т. 21. – № 1. – С. 130-136. – DOI 10.21294/1814-4861-2022-21-1-130-136.
Протокол гистологического исследования дисфункции трансплантата печени / А. М. Борбат, Е. А. Дубова, Е. Р. Гайнуллина, С. В. Лищук // Архив патологии. – 2019. – Т. 81. – № 6. – С. 71-73. – DOI 10.17116/patol20198106171.
Севостьянов, М. А. Шестой междисциплинарный научный форум “Новые материалы и перспективные технологии” / М. А. Севостьянов, А. С. Лысенков // Журнал неорганической химии. – 2021. – Т. 66. – № 8. – С. 937-939. – DOI 10.31857/S0044457X21080250.
Смирнов, А. Д. Характеристика биоматериалов, применяемых в регенерации межпозвоночного диска / А. Д. Смирнов // Молодой исследователь: вызовы и перспективы : сборник статей по материалам CCLIV международной научно-практической конференции, Москва, 04 апреля 2022 года. – Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Интернаука", 2022. – С. 66-75.
Смирнов, А. Д. Характеристика биоматериалов, применяемых в регенерации межпозвоночного диска / А. Д. Смирнов // Молодой исследователь: вызовы и перспективы : сборник статей по материалам CCLIV международной научно-практической конференции, Москва, 04 апреля 2022 года. – Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Интернаука", 2022. – С. 66-75.
Сомова, М. С. Гемосовместимые материалы / М. С. Сомова, Л. В. Беляев // Современное общество, образование и наука : сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 16 частях, Тамбов, 31 марта 2015 года. – Тамбов: ООО "Консалтинговая компания Юком", 2015. – С. 154-155.
Таутиев, Г. В. Экономическая и экологическая составляющая производства биоматериалов при помощи зеленого синтеза / Г. В. Таутиев, М. А. Таутиева // Актуальные проблемы науки и техники. 2022 : Материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции, Ростов-на-Дону, 16–18 марта 2022 года / Отв. редактор Н.А. Шевченко. – Ростов-на-Дону: Донской государственный технический университет, 2022. – С. 501-502.
Титова, Е. В. Влияние биологических имплантатов на качество жизни у пациентов после герниопластики / Е. В. Титова // Высшая школа: научные исследования : сборник научных статей по итогам работы Межвузовского международного конгресса, Москва, 07 января 2021 года. – Москва: Инфинити, 2021. – С. 72-78.
Штильман, М. И. Биоматериалы - тенденции и перспективы развития / М. И. Штильман // Биотехнология новых материалов - окружающая среда - качество жизни : Материалы IV Международной научной конференции, электронное издание, Красноярск, 10–13 октября 2021 года. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2021. – С. 17-18.
Batayneh, Ja. M. Electrical Stimulated Polyvinyl Alcohol-Borax-Graphene Hydrogel for Drug Releasing and Delivery / Ja. M. Batayneh, A. M. Alqudah // Journal of Siberian Federal University. Chemistry. – 2022. – Vol. 15. – No 1. – P. 32-44. – DOI 10.17516/1998-2836-0269.
Bioengineering technology in context of COVID-19 pandemic: Potential roles and applications / S. Bahl, K. P. Iyengar, I. Jaly [et al.] // Journal of Industrial Integration and Management: Innovation and Entrepreneurship. – 2021. – Vol. 6. – No 2. – P. 193-207. – DOI 10.1142/S2424862221500056.
Cotton wastes functionalized biomaterials from micro to nano: A cleaner approach for a sustainable environmental application / S. Rizal, H. P. S. Abdul Khalil, A. A. Oyekanmi [et al.] // Polymers. – 2021. – Vol. 13. – No 7. – DOI 10.3390/polym13071006.
Finite element analysis of the stress state of the hip joint endoprothesis while walking / L. B. Maslov, A. Y. Dmitryuk, M. A. Zhmaylo, A. N. Kovalenko // Russian Journal of Biomechanics. – 2021. – Vol. 25. – No 4. – P. 357-374. – DOI 10.15593/RJBiomech/2021.4.07.
Hemocompatibility of Biomaterials for Clinical Applications: Blood-Biomaterials Interactions, 2017.
Ke, D. Evolution of 3D bioprinting-from the perspectives of bioprinting companies / D. Ke, C. Niu, X. Yang // Bioprinting. – 2022. – Vol. 25. – P. e00193. – DOI 10.1016/j.bprint.2022.e00193.
Mozafari, M. Editorial overview: Biomaterials: Biomaterials and biocompatibility: On the biocompatibility of biomaterials / M. Mozafari, M. Yamato, S. Ramakrishna // Current Opinion in Biomedical Engineering. – 2019. – Vol. 10. – P. A1-A3. – DOI 10.1016/j.cobme.2019.10.008.
Multiphoton laser fabrication of hybrid photo-activable biomaterials / M. Bouzin, A. Zeynali, M. Marini [et al.] // Sensors. – 2021. – Vol. 21. – No 17. – DOI 10.3390/s21175891.
Pina, S. Ceramic biomaterials for tissue engineering / S. Pina, R. L. Reis, J. M. Oliveira // Fundamental Biomaterials: Ceramics, 2018. – P. 95-116. – DOI 10.1016/B978-0-08-102203-0.00004-4.
The new paradigm on microsurgical education: the international master degree on reconstructive microsurgery / C. Rodriguez, S. Suominen, K. Van Landuyt [et al.] // Issues of Reconstructive and Plastic Surgery. – 2021. – Vol. 24. – No 1(76). – P. 81-91. – DOI 10.52581/1814-1471/76/10.