Новый биомедицинский клей
Сотрудники кафедры физики полимеров и кристаллов совместно с коллегами из Германии в составе международной команды разработали биомедицинский клей с большой прочностью сцепления на основе искусственно синтезированного пептида. Уникальный пептид может помочь восстанавливать ткани после хирургического вмешательства и пригодится в косметологии.
Почему это важно?
Разработка биосовместимого клея является сложной задачей, так как подобное вещество должно обладать взаимоисключающими свойствами: большой силой сцепления с одной стороны, и способностью адаптироваться к изменениям в заживляющихся тканях с другой стороны.
Материалы с сильными адгезивными свойствами очень важны в медицине и технике. Достигнуть способности вещества эффективно склеивать поверхности можно, например, за счет создания на них неровностей или предотвращения разрушения самого шва. До недавнего времени это удавалось осуществлять за счет обеспечения образования ковалентных связей между мономерами, входящими в состав клея.
Подобный подход плохо применим к живим тканям из-за токсичности продуктов полимеризации, а также низкой приспособляемости таких швов к регенерирующим тканям.
Чем уникален новый клей?
Российские ученые вместе с зарубежными коллегами разработали биоразлагаемый суперклей на основе полипептидной цепи, сочетающий в себе сильные адгезивные и когезивные свойства. Уникальные характеристики клея обусловлены строением его молекул, обладающих значительным электрическим зарядом. Вместе с отрицательно заряженными молекулами поверхностно-активного вещества — вторым компонентом клея — пептид образует комплекс, способный эффективно склеивать не только твердые материалы, но и мягкие биологические ткани без образования ковалентных связей.
Ученые подробно изучили физические свойства биоклея на молекулярном уровне. В ходе исследования они установили механизм возникновения его ярко выраженных адгезивных свойств.
Кроме этого, варьируя долю незаряженных участков в составе синтетического пептида, удалось добиться появления фазового перехода, в ходе которого сила адгезии обратимым способом изменяется на порядок.
Разработанный клей обладает высокой силой сцепления, сравнимой с классическими полимерными клеями, однако в отличие от них биосовместим.
Такой набор характеристик дает хорошие перспективы его использованиям в хирургии в качестве шовного материала.