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.
Подписывайтесь на наш канал. Вам несложно, а нам хоть какой-то доход от Дзена. Спасибо! :) В качестве бонуса обещаем ещё много стоящих и проверенных материалов о ключевых открытиях в науке и медицине.
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, если разрезы будут диагональными.
«Управляя тем, как материал сворачивается, мы можем заставить микроробота двигаться по-разному, а также влиять на то, как материал разворачивается в сломанных костях. Мы можем встроить эти движения в структуру материала, что делает ненужными сложные программы для управления этими роботами», — сообщает один из разработчиков Эдвин Джагер.
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.
Чтобы узнать больше о биосовместимости этой комбинации материалов, исследователи теперь изучают, как полоски уживаются с живыми клетками.
Статья авторов разработки вышла в издании Advanced Materials.
Мы пишем про достижения науки, суперсовременные технологии и их внедрение, рассказываем о том, каким будет будущее. Если вам нравятся наши новости, подписывайтесь на наш канал и не забывайте ставить лайки. Эти нехитрые действия помогают нам в развитии и сборе средств для финансирования проекта.
Также наши сообщества есть в Telegram, twitter, ВК, Facebook, "Одноклассниках". Приходите, если вы бываете там чаще, чем на Дзене. Ищите нас по названию "Восемь красных линий".