Ученые из Университета Макгилла разработали прочный биоматериал для восстановления тканей сердца, мышц и голосовых связок. Это значительный прогресс в регенеративной медицине.
Команда под руководством Люка Монжо и Цзянью Ли разработала новый инъекционный гидрогель для заживления ран. Гидрогель – это тип биоматериала, который обеспечивает клеткам пространство для жизни и роста. После введения в организм гидрогель образует стабильную пористую структуру, позволяющую живым клеткам прорастать сквозь нее для восстановления поврежденных органов.
Инъекционный гидрогель ученые планирует использовать для восстановления сердечной мышцы после инфаркта или голосовых связок после удаления новообразований.
«Людям, выздоравливающим после повреждения сердца, часто приходится для этого пройти долгий и сложный путь. Заживление идет сложно из-за постоянного движения тканей сердца во время сердцебиения. То же самое относится и к голосовым связкам. До сих пор не существовало инъекционного материала, достаточно прочного для такой нагрузки, – говорит Гуанью Бао, из Университета Макгилла, один из авторов работы. – Результаты многообещающие, и мы надеемся, что однажды новый гидрогель будет использоваться в качестве имплантата для восстановления голоса людей с поврежденными голосовыми связками, например, выживших после рака гортани».
Ученые проверили прочность своего гидрогеля в аппарате, который они разработали для имитации биомеханики человеческих голосовых связок. Вибрируя со скоростью 120 раз в секунду в течение более 6 миллионов циклов, новый биоматериал оставался целым, в то время как другие стандартные гидрогели раскалывались на куски, не выдерживая нагрузки.
Биореактор голосовых связок для тестирования гидрогелей. Реактор создает препятствия для воспроизведения звуков искусственными связками, чтобы испытать их прочность Изображение: Zixin He.
По словам ученых, их разработка открывает новые возможности и для других применений – доставки лекарств, тканевой инженерии и создания модельных тканей для скрининга лекарств. Команда даже планирует использовать технологию гидрогеля для создания искусственных легких, на которых можно будет тестирования лекарств COVID-19.