В Институте биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС представили прототип биорезорбируемой внутриматочной системы с антибактериальным препаратом для лечения эндометрита — воспалительного заболевания слизистой оболочки матки. Основой конструкции является безопасный биоматериал, который постепенно растворяется в организме, а специальное покрытие обеспечивает локальное и длительное действие антибактериального препарата.

Эндометрит — одно из распространенных воспалительных заболеваний женской репродуктивной системы, которое может приводить к серьезным осложнениям и бесплодию. Лечение обычно требует длительного приема антибиотиков, однако при системном введении лекарственные препараты не всегда обеспечивают поддержание эффективной концентрации непосредственно в очаге воспаления. Кроме того, существующие внутриматочные системы, как правило, не предназначены для локальной доставки антибактериальных препаратов и требуют удаления после использования.

Для решения этой задачи исследователи НИТУ МИСИС предложили концепцию внутриматочной системы нового типа. Ее основу составляет полилактид — биосовместимый материал, который постепенно растворяется в организме естественным образом. Конструкция изготавливается с помощью 3D-печати и покрывается специальными слоями на основе хитозана — природного полимера, обладающего собственными антибактериальными свойствами. В состав покрытия включен метронидазол — препарат, эффективный против анаэробных бактерий, которые часто становятся причиной развития эндометрита. Благодаря такой конструкции лекарственное вещество может высвобождаться постепенно и действовать непосредственно в зоне воспаления.

«Мы подобрали оптимальный состав полимера и способ нанесения специального покрытия на его поверхность. Добавление пластификатора позволило снизить температуру активации эффекта памяти формы материала: спираль можно вводить в полость матки в компактном виде, а под воздействием температуры тела она будет самостоятельно восстанавливать первоначальную форму. Лабораторные испытания также подтвердили биологическую безопасность разработанных образцов — материал не оказывал токсического воздействия на клетки», — сказала соавтор исследования, студентка Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС София Олияр.

Скорость высвобождения метронидазола зависит от характеристик окружающей среды. В условиях, моделирующих естественную микрофлору, препарат наиболее активно выделялся в первые двое суток, что особенно важно на начальном этапе борьбы с инфекцией. При других условиях высвобождение происходило более плавно и продолжалось длительное время.

«Полученные результаты формируют основу для создания нового поколения внутриматочных систем, которые смогут одновременно обеспечивать локальную доставку антибактериального препарата и постепенное рассасывание после завершения лечения. В перспективе такие решения могут повысить эффективность терапии воспалительных заболеваний женской репродуктивной системы и снизить необходимость повторных медицинских вмешательств», — добавил д.ф-м.н. Фёдор Сенатов, директор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.

Работа соответствует задачам стратегического технологического проекта «Биомедицинская инженерия и биоматериалы», реализуемого в университете по госпрограмме «Приоритет-2030».