Химики из Коми создают гидрогель для ускоренного заживления ран

С 2024 года ученые изучают материал из биокомпонентов, который при накладывании на поврежденные ткани человека должен впитывать раневую жидкость и создавать хорошие условия для восстановления клеток. Реализуется проект в тесном сотрудничестве с двумя научными центрами в Москве.

Фото Константина Стратиенко

Как рассказал БНК старший научный сотрудник Института химии Коми НЦ Василий Михайлов, гидрогель состоит из двух компонентов. Основой являются полисахариды: альгинат, выделенный из морских водорослей, или хитозан, созданный из панцирей ракообразных. Полисахариды впитывают выделяющуюся жидкость из раны и создают хорошие условия для заживления тканей. К тому же хитозан еще и имеет антибактериальный эффект.

Но материал из одних полисахаридов хрупкий. Кроме того, на нем не закрепляются и не размножаются фибробласты — клетки соединительной ткани, которые создают коллаген, нужный для заживления. Поэтому в качестве второго компонента ученые предложили использовать твердые наночастицы целлюлозы, магнетита или хитина. Методы их получения также разработаны сотрудниками Института химии. Благодаря нанокристаллам материал становится более прочным и эластичным, на нем легко размножаются фибробласты, ускоряется свертываемость крови. Сам гидрогель в некоторых случаях прозрачный, так что можно непосредственно следить за восстановлением.

Отдельного внимания заслуживает магнетит. Ориентирование его наночастиц в гидрогеле можно контролировать при помощи магнитного воздействия. Модифицированный таким образом материал, например, способен легче растягиваться в одном направлении и быть более прочным в другом. Подобные гидрогели повторяют строение многих тканей человека, что тоже ускоряет заживление.

Предполагается, что конечный продукт будет представлять собой готовую к непосредственному применению гидрогелевую повязку в герметичной упаковке. При наложении на рану материал создает оптимальную влажную среду, ускоряющую заживление. Само производство гидрогеля недорогое, так как он делается из воспроизводимого биосырья.

Разработка началась в 2024 году, когда была поддержана Российским научным фондом. Работают над ней три организации. Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии Минздрава России оценивает совместимость материалов с фибробластами. А НМИЦ гематологии исследует взаимодействие с кровью. Институт химии Коми НЦ изучает именно физико-химические свойства гидрогелей, меняя сами компоненты и их концентрацию.

Пока что проводятся лишь исследования in vitro, то есть не на живом организме, а «в пробирке». Заканчивается реализация проекта в 2027-м. Дальше нужны спонсоры, готовые инвестировать в опыты in vivo (на живых организмах). Без этого разработка не сможет стать полноценным продуктом, доступным для большого числа людей.

Алексей Баталов