Воскресенье, 23 июля 2017 года
Выбор читателей

«Умный» гидрогель на бинтах заживляет раны

Реклама

Американские учёные создали гелеобразный бинт, который плотно прилегает к телу, не деформируется и при надобности вводит лекарства. Пока он целесообразен в использовании лечения кожных ожогов, ран, но в ближайшем будущем учёные надеяться разработать подобный бинт для измерения уровня глюкозы.

Биофизики из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) изобрели инновацию для фармацевтов и медиков: эластичный гидрогель сможет заменить привычный бинт. Клейкий и упругий гелеобразный материал нашпигован высокоточной электроникой: термодатчик и LED помогают дозированно транспортировать в поврежденную кожу биологические активы и регенерирующие вещества. Слой гидрогеля, нанесенный на поврежденный участок кожи, не сковывает движения по причине своей эластичности. Публикацию с детальным изложением новинки от биоинженеров MIT вскоре опубликуют в журнале Advanced Materials.

Биоинженер Чжао из Технологического института в Массачусетсе изобрел заживляющий гидрогель, в который ученый встроил миниаютюрную электронику и датчики для наблюдения за ходом регенерации тканей. Эластичный гидрогель создан на биополимерной основе, что придает ему свойства растягивания. При наложении на рану гидрогелевый лоскут принимает форму данного участка тела, легко растягивается и не сковывает движения. При этом электропроводка внутри «умного бинта» функционирует непрерывно (за счет пружинной формы), а лекарственное вещество бесперебойно поступает в поврежденную ткань кожи.

Ожоговые отделения и хирургия давно используют гидрогели в своей ежедневной работе, однако не все характеристики таких субстанций идеальны. Некоторые гидрогели со временем становятся чрезмерно хрупки — весь их смысл пропадает, к тому же слишком частая замена геля не всегда уместна, особенно при поражении больших участков кожи, отмечает Чжао.

Для получения мягкого тянущегося материала сопоставимого по прочности с тканями тела ученые смешали воду с небольшим количеством биополимеров. Конкретный состав биополимеров не раскрывается, но их количество в геле составляет около 10 процентов. Прозрачный гибкий гидрогель крепится к непористым поверхностям — стеклу, керамике, алюминию, титану — при помощи ковалентных связей своей полимерной сетки, при этом поверхностное натяжение составляет 1000 Дж/м2.

В ходе экспериментов ученые имплантировали в гидрогелевую матрицу сенсоры температуры и небольшие контейнеры с лекарством. «Ткань» была наложена на разные области тела, но даже при сильных растяжениях и деформациях (на колене или локте) датчики, закрепленные в гидрогеле, продолжали измерять температуру и выделять лекарства. Электрическая проводка внутри геля также могла растягиваться — за счет своей пружинной формы.

Сейчас команда инженеров собирается использовать гидрогель в качестве основы для создания биосовместимого сенсора глюкозы. Существующие сенсоры глюкозы, будучи имплантированными в тело, вызывают отторжение и нуждаются в частой замене. Для снижения реакции отторжения используются обычные гидрогели, которые, впрочем, обладают рядом негативных характеристик (они ломкие и легко ломаются при движении). По словам Чжао, их материал более гибкий, прочный и надежный. Подобные характеристики позволяют говорить об использовании гидрогеля команды MIT в качестве основы для нейронных зондов.

*

Комментарий: