Вчені створили “розумний” гідрогель для кісток після переломів

Вчені зі швейцарської вищої технічної школи Цюріха розробили спеціальний біоматеріал для лікування переломів. Це желейний гідрогель, який імітує природний процес загоєння кісток, пише ScienceDaily. 

Що відомо про новий гідрогель для кісток 

Коли перелом кістки є надто складним для природного зростання, лікарі зазвичай використовують трансплантати або металеві імплантати. Однак ці методи мають обмеження — трансплантація потребує додаткової операції, а металеві конструкції можуть бути занадто жорсткими для природної кісткової тканини.

Підписуйтеся на наші соцмережі

Дослідники створили м’який гідрогель, який на 97% складається з води. Матеріал можна лазерно друкувати у складні структури з деталізацією менше ніж товщина людської волосини. 

Ідея розробки полягає у відтворенні природного процесу відновлення кісток. Коли кістка ламається, організм спочатку формує м’яку проникну структуру, схожу на тимчасовий каркас. Новий гідрогель імітує саме цей ранній етап загоєння.

Матеріал складається з біосумісного полімеру та спеціальних молекул, які дозволяють контролювати процес затвердіння під впливом світла. Лазерні імпульси запускають зшивання полімерних ланцюгів, формуючи тверду мікроструктуру.

Одна з ключових переваг технології — надточний лазерний друк. Система дозволяє створювати структури розміром приблизно 500 нанометрів і досягати швидкості запису до 400 міліметрів за секунду, що дослідники називають світовим рекордом.

Лабораторні тести показали, що клітини, які формують кістку, можуть колонізувати гідрогель, починаючи виробляти колаген — ключовий компонент кісткової тканини. Розробники підкреслюють, що матеріал є біосумісним і не шкодить клітинам.