На открытие ученых вдохновили дождевые черви.
Биоинженеры из Университета Колорадо в Боулдере в сотрудничестве с исследователями из Университета Пенсильвании разработали новый способ 3D-печати многофункционального медицинского материала, который одновременно эластичен, что позволяет выдержать постоянное сокращение сердца, и достаточно прочен — чтобы справляться с серьезной нагрузкой на суставы. Такой пластырь легко поддается формовке, сжимается, растягивается и потому способен адаптироваться к уникальному рельефу внутренних органов конкретного пациента.
💔 Акцент именно на сердечной и хрящевой тканях обусловлен тем, что между ними есть схожесть — обе обладают очень ограниченной способностью к самовосстановлению.
Сегодня одним из самых популярных материалов, используемых для 3D-печати искусственных тканей, органов и имплантатов, является гидрогель. Однако традиционные гидрогели имеют тенденцию либо ломаться при растяжении, либо трескаться под давлением, либо они слишком жесткие для формования вокруг тканей. Если, например, к сердцу приклеить жесткий пластик, то он не сможет нужным образом адаптироваться под сокращения сердечной мышцы.
💎 Чтобы добиться как прочности, так и эластичности, ученые взяли пример с дождевых червей, которые постоянно запутываются и распутываются в трехмерные клубки, обладающие сходными свойствами. Предыдущие исследования показали, что включение аналогично переплетенных цепочек молекул, известных как «запутывания», может сделать материал более прочным. Новый метод печати CLEAR позволяет запутывать длинные молекулы внутри материала подобно переплетенным червям.
Прочность такого материала многократно выше, чем у полученных стандартными методами 3D-печати, например, DLP (во время тестирования в лаборатории образец даже переехали велосипедом). И что особенно важно – изделие обладает хорошей адгезией и прилипает к влажным поверхностям внутренних органов (пока животных).
🆒 Команда полагает, что их разработку можно будет использовать в кардиохирургии, для таргетной доставки регенерирующих препаратов непосредственно в органы и хрящи, для фиксации межпозвоночных грыж, наложения хрящевых заплат или даже в качестве альтернативы послеоперационным швам — без травматизации ткани, как это делают игла и нить.
Ссылка на первоисточник: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn6925
Присоединяйтесь к ОК, чтобы подписаться на группу и комментировать публикации.
Нет комментариев