Учені створили унікальний "живий" біоматеріал: він може зробити революцію в медицині

Під час недавнього дослідження вчені створили новий біоматеріал, який імітує динамічні властивості позаклітинних матриць (ПМ) організму. Ця розробка може знайти застосування в регенеративній медицині, моделюванні прогресу захворювань і м'якій робототехніці, а також стати серйозним кроком уперед у сфері відновлення після травм, пише Penn State.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, проведене під керівництвом Аміра Шейхі, доцента кафедри хімічного машинобудування Університету штату Пенсільванія, було опубліковано в журналі Materials Horizons. Команда вчених представила ацелюлярний матеріал на біологічній основі, який не тільки імітує механічну реакцію ПМ, а й має здатність до самовідновлення. Шейхі підкреслив: "Ми розробили безклітинний матеріал, що динамічно імітує поведінку ПМ, які є ключовими будівельними блоками тканин ссавців і мають вирішальне значення для структури тканин і функцій клітин".

Існуючі матеріали, створені для відтворення ПМ, часто виявлялися неефективними, не маючи здатності до жорсткості під час розтягування або самовідновлення після пошкодження. Гідрогель, розроблений командою Penn State, розв'язує ці проблеми завдяки включенню в нього крихітних частинок із волосоподібними структурами.

Ці структури утворюють динамічні зв'язки всередині гелю, даючи йому змогу ставати жорсткішим під час розтягування і самовідновлюватися після пошкодження. Така конструкція дає змогу матеріалу залишатися міцним і гнучким, точно імітуючи природні властивості ПМ.

У регенеративній медицині такий матеріал може слугувати каркасом для відновлення тканин, забезпечуючи основу для росту нових клітин. Для моделювання захворювань і тестування ліків він пропонує реалістичне середовище для вивчення того, як тканини реагують на лікування. Навіть у галузі м'якої робототехніки цей гідрогель може призвести до створення машин, що краще імітують гнучкість і стійкість природних організмів.

У галузі тканинної інженерії вивчаються різні матеріали для відтворення складної структури та функцій ПМ. Дослідження, опубліковане в журналі Current Neuropharmacology, засвідчило потенціал наноструктурованих біоматеріалів для імітації ПМ, забезпечуючи структурну підтримку клітин і регулюючи важливі функції під час відновлення.

Це досягнення є кроком вперед у створенні матеріалів, які легко інтегруються в біологічні системи, відкриваючи нові можливості для досліджень і застосування в різних галузях. Вчені сподіваються, що їхня робота стане фундаментом для майбутніх методів регенерації тканин у разі різних ушкоджень, рятуючи мільйони людей і прибираючи потребу в тривалих і складних реабілітаціях.

Раніше Фокус писав про плани вчених друкувати органи індивідуально під кожного нужденного. Озброївшись новітніми технологіями і знаннями, дослідники сподіваються вже незабаром надрукувати серця з клітин людини і вже вибрали незвичайного кандидата для його тесту.

Також Фокус писав про те, що вченим вдалося зупинити відторгнення пересаджених органів за допомогою нового методу. Запропонувавши незвичайний спосіб зупинити атаку імунної системи на пересаджені органи, вчені сподіваються, що він позбавить майбутніх пацієнтів від необхідності постійно приймати небезпечні ліки.