До чего дошел прогресс, лечим током псориэз. Биоматериалы созданы для взаимодействия с организмом в медицинских целях, включая восстановление тканей, замену органов и доставку лекарств. Эти материалы могут иметь различные биомеханические (как они реагируют на механические воздействия), биогенные (полученные от живых организмов или связанные с ними) и биоэлектрические (способность создавать, передавать и отвечать на электрические сигналы) свойства. Однако основная проблема традиционной биоэлектроники заключается в ее внедрении и взаимодействии с биологическими тканями. Электроника и биологическая ткань имеют различные механические, химические и биологические свойства.
Чтобы преодолеть механические различия между электроникой и биологическими системами, иногда используют гидрогели. Однако они не всегда могут обеспечить необходимые клеточные функции для изменения или воздействия на поведение биологических тканей, такие как иммунологические процессы в тканях. Внедрение живых организмов в биоэлектронику остается сложной задачей, в основном из-за отсутствия точных механизмов управления и глубокого понимания взаимодействия между чужеродными клетками и болезнями хозяина
Но совсем недавно ученые создали такой мостик, который позволял бы твердым и работающим за счет электрических сигналов предметам взаимодействовать и влиять на биологические ткани с ионной проводимостью. В вышеупомянутый гидрогель ученые запихали бактерии, а именно кожную бактерию Staphylococcus epidermidis. Этот стафилококок, в отличие от своего золотистого родственника, может взаимодействовать с нашей иммунной системой и активировать защитные реакции кожи, заставляя наши клетки производить цитокины и антимикробные пептиды. Ученые испытали его для лечения аутоиммунного заболевания - псориаза.
Само устройство работает так: его верхний слой оснащен электронными датчиками, которые могут измерять электрическое сопротивление кожи. Это позволяет отслеживать толщину и сухость кожи, а также температуру и влажность тела. Нижний слой состоит из мягкого гидрогелевого материала, содержащего вышеупомянутые живые бактерии. Эти бактерии смешаны с крахмалом и желатином, чтобы имитировать "биопленку", в которой бактерии могут процветать. Производимые бактериями вещества нарушают чрезмерный рост клеток кожи, что способствует нормальному росту кожи и заживлению ран. Испытания естественно проводились на мышах.
Ученые считают это устройство эффективным и потенциальным методом лечения псориаза. Данная разработка также может быть взята на вооружение для других медицинских целей и для исследований взаимодействия потенциально опасных организмов с тканями человека.
Источники:
Simanski, Maren, et al. "Staphylococcus epidermidis-induced Interleukin-1 Beta and Human Beta-defensin-2 Expression in Human Keratinocytes is Regulated by the Host Molecule A20 (TNFAIP3)." Acta dermato-venereologica 99.2 (2019).
Shi, Jiuyun, et al. "Active biointegrated living electronics for managing inflammation." Science 384.6699 (2024): 1023-1030.
Ставя палец вверх и подписываясь, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Учёные в шоке: Деревья выжили в ледниковый период благодаря горячим источникам!
