поиск |
Новости химической науки > Гидрогель из альгината восстановит поврежденный мениск16.10.2015 Еще сравнительно недавно возможность изготовления органов человеческого тела на замену поврежденным могла рассматриваться только в контексте сюжета научно-фантастического произведения. Однако с разработкой принципа метода трехмерной печати в 1980-х годах исследователи, да и не только они, надеются сделать этот фантастический замысел былью.
Результатом новой работы исследователей из Техаса является создание нового прочного биоматериала, который может использоваться для печати органов человека, несущих значительную нагрузку – например, хрящевой ткани колена.
Несмотря на немалые успехи современной трансплантологии, пересадка поврежденных органов не носит массовый характер из-за недостатка доноров для трансплантации и проблемы биологической совместимости донорских «запчастей» человеческого тела. Тем не менее, существующие проблемы можно решить, печатая на замену биологические ткани, которые могут работать не хуже, а иногда даже и лучше исходных тканей.
Метод трехмерной печати позволил исследователям изготовить мениск из альгинатсодержащего гидрогеля. (Рисунок из RSC Adv., 2015, 5, 81324 (DOI: 10.1039/c5ra16362e))
Уже сейчас разработан ряд способов изготовления простых биологических тканей и шаблонов для роста клеток, однако с получением более сложных биологических тканей все еще есть задачи, которые необходимо решать. Как поясняет Энтони Атала (Anthony Atala), практикующий хирург и директор Центра Регенеративной Медицины Северной Каролины, не принимавший участия в исследовании, главная проблема в изготовлении искусственной ткани заключается в необходимости создания искусственных конструктов с формой, размером и структурной целостностью, необходимыми для применения в клинической практике. По его мнению, трехмерная печать биологических систем вполне может справиться с решением этих задач.
Гидрогели представляют собой трехмерную сеть сшитых гидрофильных полимеров, эти вещества являются безусловным лидером в гонке веществ за право применяться в качестве биоматериалов. В настоящее время гидрогели уже используются как биологически совместимые вещества для изготовления ряда шаблонов для выращивания искусственных тканей. Высокое содержание воды обеспечивает им гибкость, позволяющую моделировать естественные биологические ткани. Однако из-за высокой гибкости гидрогели не отличаются значительной прочностью и легко изменяют свою форму.
Дженни Цзи (Jenny Qiu) с коллегами из Технологического Университета Техаса нашли способ, позволяющий увеличить прочность гидрогелей, вводя в их состав альгинат – полимер, отличающийся значительной вязкостью. Свойства полученного композитного материала улучшаются благодаря тому, что альгинат взаимодействует с полимерами, образующими гидрогель, за счет формирования сетки водородных связей.
Отдельные цепи альгината, которые не сшиваются между собой за счет формирования ковалентных химических связей, вплетаются в сетку гидрогеля, упрочняя ее. На следующем этапе погружение полученной смеси полимеров в раствор хлорида кальция приводит к тому, что в новом материале происходит сшивка полимеров ионными связями, за которые отвечают ионы кальция. Прочность на растяжение полученного материала значительно превосходит прочность всех известных к настоящему времени гидрогелей и сравнима с прочностью хрящевой ткани человека. Введение альгината в материал также упрощает процедуру трехмерной печати – структуры лучше сохраняют свою форму из-за того, что альгинат увеличивает вязкость всей системы.
Источник: RSC Adv., 2015, 5, 81324 (DOI: 10.1039/c5ra16362e) метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #новые материалы, #химия полимеров Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Гидрогель из альгината восстановит поврежденный мениск" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|