Ученые из Чикагского университета совершили прорыв в разработке биоматериалов для инъекций. Им удалось создать мягкий материал, который при небольших размерах сохраняет электропроводимость. Эта разработка позволит создавать функциональные искусственные органы и управлять их функциями неинвазивными методами, пишет Science Daily. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Materials.
Американские исследователи разработали специальный инъекционный материал, который активируется под воздействием света и может использоваться для стимулирования нервных клеток, мышц и органов.
Диаметр частиц этого материала составляет всего несколько микрометров, то есть он значительно тоньше волоска. Каждая частица выполнена из двух видов нанокремния, которые формируют губчатую нанопористую структуру. По мягкости биоматериал можно сравнить с волокнами коллагена.
Биоматериал легко растворяется в физрастворе, поэтому его с легкостью можно ввести через шприц. Через несколько месяцев частицы материала полностью разрушаются, не оставляя в организме никаких следов.
Ученые напечатали микроскопическую камеру для эндоскопии
Идеи
Частица материала прикрепляется к клетке нужного органа и начинает взаимодействовать с плазматической мембраной клетки. Мембрана и частица формируют блок, который производит электроток при попадании света на кремниевую частицу. Это воздействие меняет активность клеток и позволяет добиться терапевтических целей. При необходимости процедуру можно повторить, чтобы возобновить эффект.
Ученые уже испытали систему на нейронах в лабораторных условиях. Следующий этап — тестирование разработки на животных. Наибольший интерес для исследователей представляет стимулирование нервных окончаний периферической нервной системы, которая связана с органами. Управлять этими окончаниями можно удаленно при помощи лучей ближнего ИК-спектра.
Биоматериал позволит управлять функциями органов и откроет новые возможности по созданию искусственных органов. В лабораторных условиях уже можно выращивать человеческие органы правильной формы, но их корректные функции давно оставались камнем преткновения для ученых.