Červy inšpirovali k vytvoreniu interného lekárskeho leukoplastu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 7. 8. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Bola vyvinutá nová medicínska metóda 3D tlače, ktorá vychádza zo spôsobu interakcie spleti červov v prírode. Výsledný materiál by mohol okrem iného zalepiť netesné časti srdca alebo stabilizovať platničky chrbtice.
Pri vývoji materiálov, ktoré sa dajú implantovať do nášho tela, sa vedci už nejaký čas zaoberali využitím hydrogélov. Použitie gélov bohatých na vodu bolo študované ako spôsob liečenia poranení mozgu a chronických rán, funguje ako náhrada chrupavky, či zastavuje krvácanie z rán. No napriek ich gumovému zloženiu sa hydrogély môžu rozpadnúť, keď sa aplikujú na silné orgány, ako je srdce, alebo sa používajú na tlmenie síl medzi kosťami. Môžu byť tiež príliš tuhé.
„Predstavte si, že by ste mali k srdcu prilepený pevný plast,“ povedal Jason Burdick, profesor chemického a biologického inžinierstva na Coloradskej univerzite v Boulderi. „Nedeformoval by sa, keď ti bije srdce. Len by sa zlomil.“
V snahe vyvinúť lepší lekársky hydrogél sa Burdick a jeho kolegovia obrátili na červy. Konkrétne sa zamerali na spôsob, akým sa skupiny červov zamotávajú do guľôčok, ktoré napodobňujú vlastnosti pevných látok aj kvapalín, a potom sa rozmotávajú. Potom tento model aplikovali na molekulárne inžinierstvo a vytvorili materiál, ktorý má molekuly usporiadané podobne ako červy v klbku, vzor, ktorý je známy ako zapletenie.
Potom vytvorili novú metódu 3D tlače nazvanú ako CLEAR (Continuous-curing after Light Exposure Aided by Redox initiation, čiže nepretržité vytvrdzovanie po vystavení svetlu podporované redoxnou iniciáciou) na výrobu materiálov pomocou zapletených molekúl. Výsledkom je sieťovitá látka, ktorá je super pevná a zároveň pružná, podobne ako silnejšie tkanivá v našom tele. Nová látka sa tiež dobre drží na ľudskom tkanive a orgánoch, vďaka čomu je veľmi atraktívnym materiálom na lekárske použitie. Mohla by sa napríklad umiestniť na orgán na opravu alebo dodanie liekov, použiť ako stehy bez ihly alebo by mohla obmedziť vypuklé platničky v chrbtici.
„Teraz môžeme 3D tlačiť adhezívne materiály, ktoré sú dostatočne pevné na to, aby mechanicky podporili tkanivo,“ povedal Matt Davidson, spoluautor. „Nikdy predtým sme to nedokázali.“
Pretože je materiál 3D vytlačený, môže byť tiež prispôsobený potrebám konkrétneho pacienta. Vedci teraz požiadali o patent na materiál a plánujú budúcu prácu, aby zistili, ako ľudské tkanivá reagujú na jeho prítomnosť. Tím tiež hovorí, že nová technika 3D tlače by mohla mať aplikácie mimo medicíny.
„Ide o jednoduchú metódu 3D spracovania, ktorú by ľudia mohli v konečnom dôsledku použiť vo svojich vlastných akademických laboratóriách, ako aj v priemysle na zlepšenie mechanických vlastností materiálov pre širokú škálu aplikácií,“ povedal Abhishek Dhand, prvý autor. „Rieši veľký problém 3D tlače.“
Prelomový objav bol nedávno publikovaný v magazíne Science. Viac sa o ňom dozviete vo videu, ktoré si môžete pozrieť na začiatku článku alebo priamo TU.
