Naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu Linköping i japońskiego Uniwersytetu Okayama opracowali materiał, który może zrewolucjonizować proces leczenia złamanych kości.
Nowy hydrożel, który zamienia się w sztuczną kość
Materiał ten ma postać cienkiego paska hydrożelu alginianowego (pochodzącego z alg). Jedna strona jest pokryta elektroaktywnym polimerem zwanym polipirolem (PPy), a druga zawiera biomolekuły, które są nanofragmentami błony komórkowej (PMNF).
Takie połączenie sprawia, że gdy do materiału zostanie przyłożony prąd elektryczny o niskim napięciu, PPy reaguje zwiększeniem swojej objętości. Ponieważ polimer znajduje się tylko po jednej stronie hydrożelu, reakcja ta powoduje wygięcie paska w jedną stronę. Tworząc różne wzory z opracowanego przez naukowców hydrożelu, możliwe jest formowanie z niego różnych kształtów – np. półokręgów, czy miniaturowych korkociągów.
Drugą właściwością materiału jest to, że druga strona, zawierająca biomolekuły pochodzące z komórek biorących udział w procesie rozwoju kości, po umieszczeniu w ludzkim organizmie przechodzą naturalny proces mineralizacji i twardnieją. Zupełnie tak jak kości. Hydrożel pozwala więc tworzyć początkowo elastyczne łączenia złamanych i pękniętych kości, które po niedługim czasie twardnieją, zamieniając się w solidne łączenia złamań.
Czytaj również: Naukowcom udało się stworzyć hydrożel odporny na trwałą deformację
Nowe odkrycie daje nadzieję, że pewnego dnia, wykonane z niego nanoroboty, dostarczone w miejsce złożonego złamania kości, będą w stanie wypełnić jej wszystkie ubytki. W eksperymentach laboratoryjnych międzynarodowy zespół naukowców z powodzeniem doprowadził do tego, że paski opracowanego przez nich materiału owinęły się wokół kości kurczaka w pożywce do hodowli komórkowej (która była chemicznie podobna do ludzkiego ciała). Te paski przekształciły się następnie w sztuczną kość, która połączyła się z kością kurczaka.
