Ставка на прочность: учёные ИТМО изобрели медицинские нити с функцией подсветки

Теперь в арсенале хирургов может появиться настоящая паутина, точнее медицинские нити на её основе. Их создали учёные Университета ИТМО. Использовали для этого паутину норных пауков. Нити способствуют заживлению ран, которые зашиты с их помощью. Но вот что интересно — материал может светиться. Об уникальной разработке узнавала корреспондент 78.ru.

На первый взгляд обычная нить, но она уже позволила сделать новый шаг в хирургии. Материал — результат синтеза шёлка норных пауков со светящимися наночастицами. По словам разработчиков, более совершенной нити для наложения швов сейчас нет.

— Паутина — это белок, который состоит из аминокислот и максимально приближен к человеческому. Этот материал будет успешно биодеградировать, то есть разлагаться, после выполнения своей функции — когда рана заживёт. Плюс, можно сказать, наш организм будет использовать эти белки как кирпичики, чтобы раны быстрее заживали, — делится технологией разработки ведущий научный сотрудник химико-биологического кластера Университета ИТМО Павел Кривошапкин.

Крупные пауки, по словам специалистов, используют свою паутину только как строительный материал, а потому она гораздо прочнее, чем у мелких пород, и более удобна для изучения и экспериментов.

Учёные собирают паутину два раза в неделю. Делать это нужно очень осторожно, чтобы не потревожить её владельца. Следующий этап — выращивание прямо на поверхности паутины второго, флуоресцентного, компонента. Вот как выглядит раствор углеродных точек, которые потом добавят к паутине. Если направить на него луч специального фонарика, видно, как частицы подсвечиваются голубым. Также хорошо они будут видны и под кожей человека.

Такое свойство материала поможет медикам следить за процессом заживления раны. Этим разработка превосходит уже существующие биосовместимые и биоразлагаемые нити.

— Мы обнаружили, что при взаимодействии с патогенными веществами, бактериями и грибками эти углеродные точки теряют свойство флуоресценции. Что позволяет нам использовать наш материал в качестве «детектора быстрого заражения», — объясняет студентка химико-биологического кластера Университета ИТМО Елизавета Мальцева.

Реакционную смесь помещают в специальный сосуд, а потом — в печь. Синтез химического и биологического ингредиентов проходит за шесть часов под большим давлением и при высокой температуре — 160 градусов. Таким образом, на изготовление материала понадобится меньше суток. На очереди — проверка инновационного материала на лабораторных крысах.

— Мы научились создавать условия, когда эти пауки умеют плести большое количество паутины, одинаковой по составу. Эти животные имеют все предпосылки, чтобы плести большое количество паутины в промышленных, индустриальных масштабах, — добавляет Кривошапкин.

И это только одно из направлений. В мировой медицине тренд на использование природных материалов. В России научились добывать коллаген из рыбных отходов — костей и кожи.

— Это уникальный белок, который именно защищает наш организм от воздействия негативных каких-то факторов. То есть это противоожоговые повязки, плёнки, пластинки. Также они используются в хирургии как противоспаечные препараты, — говорит доцент, кандидат технических наук Астраханского государственного технического университета Олеся Якубова.

Использование природных компонентов способно вывести медицину на новый уровень. К примеру, российские учёные обнаружили, что фермент, входящий в состав змеиного яда, может подавлять коронавирус. Специалисты исследуют варианты его использования при борьбе с эпилепсией, раком и сложными заболеваниями суставов.