Ученые из Университета ИТМО разработали новый материал, используя шелк тигрового паука (Linothele Fallax), покрытый магнитными наночастицами, сообщает ТАСС Наука.
Этот материал может быть применен для таргетной доставки лекарств и в операциях по восстановлению поврежденной хрящевой и суставной ткани. В экспериментах in vitro было продемонстрировано, что волокна шелка паука, покрытые магнитными наночастицами, способствуют синтезу хрящевой ткани из клеток фибробластов. Кроме того, при воздействии переменного магнитного поля контролируемая температура позволяет целенаправленно высвобождать лекарственное средство, такие как факторы роста и антибиотики, ускоряющие заживление места травмы.
Для восстановления повреждений хрящевой и суставной ткани при операциях используется метод микрофактуринга. При этом в кости создаются несколько микроотверстий, через которые затем вводят стволовые клетки из костного мозга. Для задержания крови с клетками костной ткани в месте регенерации используют специальную мембрану, называемую скаффолдом. Ученые ИТМО отметили, что паутина из шелка паука идеально подходит для этой роли из-за своих механических и физических свойств, а также биосовместимости и биоразлагаемости.
Разработка базируется на магнитных наночастицах, которые могут быть нагреты и привести к разрушению липосом, что способствует высвобождению лекарственных препаратов в зоне повреждения тканей, обеспечивая таргетированное воздействие. Сами волокна шелка также способствуют направленному росту и выполняют поддерживающую функцию для клеток.
Ученые ИТМО планируют сотрудничество с медицинскими организациями и разрабатывать имплантаты на основе шелковых материалов для регенерации мениска коленного сустава. В долгосрочной перспективе они планируют заменить паутину фиброином шелкопряда, который является более доступным и масштабируемым материалом. Также они рассматривают возможность изготовления скаффолдов из шелка с использованием 3D-биопечати.
