Ученые создали уникальный "живой" биоматериал: он может произвести революцию в медицине

В ходе недавнего исследования ученые создали новый биоматериал, который имитирует динамические свойства внеклеточных матриц (ВМ) организма. Эта разработка может найти применение в регенеративной медицине, моделировании прогресса заболеваний и мягкой робототехнике, а также стать серьезным шагом вперед в сфере восстановления после травм, пишет Penn State.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Исследование, проведенное под руководством Амира Шейхи, доцента кафедры химического машиностроения Университета штата Пенсильвания, было опубликовано в журнале Materials Horizons. Команда ученых представила ацеллюлярный материал на биологической основе, который не только имитирует механическую реакцию ВМ, но и обладает способностью к самовосстановлению. Шейхи подчеркнул: "Мы разработали бесклеточный материал, динамически имитирующий поведение ВМ, которые являются ключевыми строительными блоками тканей млекопитающих и имеют решающее значение для структуры тканей и функций клеток".

Существующие материалы, созданные для воспроизведения ВМ, часто оказывались неэффективными, не обладая способностью к жесткости при растяжении или самовосстановлению после повреждения. Гидрогель, разработанный командой Penn State, решает эти проблемы за счет включения в него крошечных частиц с волосовидными структурами.

Эти структуры образуют динамические связи внутри геля, позволяя ему становиться более жестким при растяжении и самовосстанавливаться после повреждения. Такая конструкция позволяет материалу оставаться прочным и гибким, в точности имитируя естественные свойства ВМ.

В регенеративной медицине такой материал может служить в качестве каркаса для восстановления тканей, обеспечивая основу для роста новых клеток. Для моделирования заболеваний и тестирования лекарств он предлагает реалистичную среду для изучения того, как ткани реагируют на лечение. Даже в области мягкой робототехники этот гидрогель может привести к созданию машин, лучше имитирующих гибкость и устойчивость природных организмов.

В области тканевой инженерии изучаются различные материалы для воспроизведения сложной структуры и функций ВМ. Исследование, опобликованное в журнале Current Neuropharmacology, показало потенциал наноструктурированных биоматериалов для имитации ВМ, обеспечивая структурную поддержку клеток и регулируя важные функции при восстановлении.

Это достижение представляет собой шаг вперед в создании материалов, которые легко интегрируются в биологические системы, открывая новые возможности для исследований и применения в различных областях. Ученые надеются, что их работа станет фундаментом для будущих методов регенерации тканей при различных повреждениях, спасая миллионы людей и убирая нужду в длительных и сложных реабилитациях.

Также Фокус писал о том, что ученым удалось остановить отторжение пересаженных органов с помощью нового метода. Предложив необычный способ остановить атаку иммунной системы на пересаженные органы, ученые надеются, что он избавит будущих пациентов от необходимости постоянно принимать опасные лекарства.