Сложные переломы костей трудно поддаются лечению, иногда требуется удаление поврежденной части кости и замена костной тканью, взятой из другого участка тела.
Но благодаря новому экспериментальному материалу всё может измениться: альтернативное лечение прямо внутри организма организуют микророботы, достраивающие кости.
Технология разрабатывается учёными из Линчёпингского университета в Швеции и японского университета Окаяма.
Все, наверное, помнят, что у маленьких детей есть так называемый родничок. Это относительно мягкое сочленение костей черепа позволяет младенцу без проблем проходить через узкие родовые пути матери. После родов родничок постепенно затвердевает.
Новый материал представляет собой подобие тканей родничка: это тонкая полоска альгинатного, полученного из водорослей, гидрогеля.
Одна сторона этой полоски геля покрыта электроактивным полимером, называемым полипирролом (PPy), а другая обогащена молекулами, известными как нанофрагменты клеточной мембраны (PMNF).
Когда к такому материалу прикладывается электрический ток низкого напряжения, PPy реагирует на это вмешательство извне увеличением объёма. Поскольку полимер находится только на одной стороне полоски материала, эта реакция заставляет полоску изгибаться в дугу. Если на материале заранее вырезать различные "узоры", полоске можно при подаче напряжения придать различные формы. Например, она может превратиться не просто в дугу, а в подобие штопора.
Когда полоске придаётся нужная форма, в работу вступают PMNF. Они участвуют в процессе развития костной ткани и естественным образом минерализуются (затвердевают), как кость. Процесс затвердевания происходит уже внутри человеческого тела.
Такая разработка дарит надежду, что однажды крошечные «микроботы», сделанные из этого материала, можно будет вводить прямо в сложные переломы костей. Расширяясь под воздействием тока, они будут заполнять собой недостающие участки сломанной кости. Затем они будут постепенно затвердевать, превращаясь в кость.
В ходе лабораторных экспериментов учёные заставили полоски материала обернуться вокруг куриных костей. Вся конструкция была помещена в среду для культивирования клеток, которая по химическим параметрам была похожа на человеческое тело. Эти полоски впоследствии превратились в искусственную кость, которая слилась с куриной костью.
Статья авторов разработки вышла в издании Advanced Materials. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202107345 Понравилось? Поставь лайк. Нам будет приятно и полезно :)
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев