Новые клеточные технологии, такие как тканевая инженерия, связаны с культивированием клеток на различных полимерных конструкциях. Поэтому влияние структуры полимерной поверхности на рост и функциональную активность клеток человека является актуальной научной задачей в клеточной биологии и биоинженерии. Этот проект является междисциплинарным и международным, проводится совместно с научным коллективом Института Новых Материалов НАН Белоруссии.

Все больше данных свидетельствуют о том, что поверхность является не только «пассивным» субстратом для прикрепления и роста клеток, но ее нано- и микроструктура способны активно влиять на функционирование клеток, например, изменяя скорость их роста или превращения в другие типы клеток. Соответственно, регулируя нано- и микроструктуру поверхности полимерной подложки, можно контролировать основные физиологические параметры роста и трансформации клеток. В подавляющем большинстве научных работ исследование влияния структуры поверхности на жизнеспособность, перемещение, рост и развитие клеток различных типов проводится при их культивировании на структурированной поверхности с искусственно-сконструированной поверхностью, например, в виде регулярно расположенных столбиков, ямок или в виде полосок. Между тем, нано- и микроструктура природных веществ (прежде всего, полимеров), которые образуют различные поверхности органов млекопитающих (слизистые, внутренние структуры костной и хрящевой ткани, внутренняя поверхность сосудов, внешние поверхности сосудов и нервов) играют большую роль в регуляции передвижения, роста и преобразования различных клеток в организме человека и млекопитающих. В полной мере это относится и к природному полимеру, поли-3-оксибутирату (ПОБ), который является предшественником целого класса биоразлагаемых и биосовместимых полимеров – полиоксиалканоатов, широко используемых в медицине для изготовления имплантируемых медицинских изделий, в фармацевтике для получения новых лекарственных форм, а также для получения конструкций для тканевой инженерии. Будучи структурированным, этот биополимер при получении из него тонких пленок способен образовывать различные микроструктуры на их поверхности, что является замечательным инструментом для создания новых геометрических элементов, способных влиять на рост и развитие клеток, выращиваемых на них, если уметь управлять формированием таких поверхностных структур. Оригинальная методика контролируемого биосинтеза ПОБ и его сополимеров с заданной химической структурой и физико-химическими свойствами, прежде всего, степенью кристалличности и оригинальный метод «самоорганизации» микрокапель воды позволяют биополимеру проявлять присущие ему естественные микроструктуры при одновременной возможности управлять их основными характеристиками (например, линейным размером). Вместе с получением пленок с искусственной структурой поверхности такая комбинированная технология даст возможность выяснить, обладает ли биологической активностью по отношению к культивируемым клеткам полимерная поверхность с регулируемой «естественной» или искусственной структурой.