Создание искусственных органов давно волнует учёных - но один из главных камней преткновения лежал в области материалов. Большинство веществ, пригодных для 3D‑печати, получаются жёсткими и хрупкими, а настоящие органы постоянно двигаются, растягиваются и меняют форму.
Теперь исследователи из Университета Вирджинии сделали шаг к решению этой проблемы. Они переработали широко известный биосовместимый полимер - полиэтиленгликоль (ПЭГ) - и добились того, чтобы он стал мягким, эластичным и прочным при 3D‑печати.
Секрет - в особой «щёточной» молекулярной структуре. Учёные превратили ПЭГ в гибкую сеть, где боковые цепи складываются и разворачиваются подобно аккордеону. Благодаря этому материал может растягиваться до 14 раз от исходной длины (около 1400 % деформации) и не рваться.
Но это ещё не всё. Новый материал можно использовать для создания гидрогелей и эластомеров, а затвердевать он будет под ультрафиолетом. При этом его мягкость можно настраивать так, чтобы она соответствовала разным типам тканей человеческого тела.
Важнейший тест материал прошёл успешно: человеческие клетки оставались здоровыми, когда их выращивали рядом с ним. Это критически важно для будущих медицинских имплантов.
«Большинство исследований в области искусственных органов застревают на этапе подбора материала, - отмечают авторы работы. - Наш полимер даёт учёным печатаемую основу, которая ведёт себя биологически корректно».
Этот прорыв может кардинально ускорить разработку функциональных искусственных органов и открыть новые горизонты в регенеративной медицине.