Российские ученые создали революционный медицинский материал на основе ультратонких волокон оксида алюминия. Путем регулирования состава и архитектуры они наделяют нанопокрытия целенаправленными эффектами: противомикробным, заживляющим раны и останавливающим кровотечение.
Требования к медицине будущего
Сегодня необходимы перевязочные материалы, способные не только барьерно защищать травмированные участки от патогенов, но и активно помогать восстановлению: точно доставлять медикаменты, не нанося вреда здоровым клеткам. Ключевыми остаются сочетание характеристик: биосовместимость, влагостойкость, прочность и оптимальная пористость.
Технология высокоточного волокнообразования
Инновационный метод производства разработан командой исследователей из Сколтеха, Института Фрумкина РАН и их коллег. Основа технологии — электроспиннинг: под высоким напряжением раствор полимерной основы с оксидом алюминия пропускается через микронное сопло, формируя струю жидкости. При контакте с воздухом струя мгновенно высыхает, создавая слои из взаимопереплетенных сверхтонких нитей.
Контроль наноразмеров
«Ключевая цель — создание предельно тонких структур, так как уменьшение диаметра резко увеличивает удельную поверхность. Этот фактор критичен для адсорбции, высвобождения лекарственных средств и эффективного контакта с тканями, — объяснил Мохамад Ибрагим. — Мы разработали прогностическую модель, обеспечивающую точный контроль толщины волокон, что крайне важно для стабильности производства и дальнейшего внедрения».
Универсальные медицинские характеристики
«Полученный композит воплощает ранее несовместимые качества: водонепроницаемость, биосовместимость, внушительную площадь поверхности и механическую устойчивость, — подчеркнул Алексей Салимон. — Вариация состава открывает широкие перспективы для создания перевязочных систем нового типа с интегрированными функциями доставки препаратов, антисептики и гемостаза».
Перспективы внедрения и развития
Биологические исследования доказали безопасность композита для человеческих фибробластов. Потенциал разработки выходит далеко за пределы производства повязок. Сотрудники кафедры физической химии совместно с Институтом биомедицинской инженерии планируют разрабатывать матрицы для стимуляции регенерации кожных покровов.
Работа выполнена в рамках проекта грантовой программы «Приоритет-2030» Министерства науки и высшего образования России (№ K1-2022-032).
Источник: scientificrussia.ru
