Новый умный материал разработали ученые Нижегородского государственного университета имени Лобачевского. Он создан на основе природного полимера хитозана и синтетического поликапролактона.
Этот материал объединяет в себе достоинства разных по своим свойствам полимеров. Хотя ученым пришлось постараться, чтобы объединить в композитном материале для биопечати два таких разных по своим качествам вещества в одну массу. Для этого химики использовали органические растворители и обрабатывали массу ультразвуком.
Получаемый из панцирей ракообразных хитозан отвечает за безопасность и прочность материала. Хитозан обладает антибактериальными свойствами и неплохо растворяется в воде. А популярный термопластик для 3D-печати поликапролактон пластичен и хорошо плавится при нагревании. Поликапролактон и раньше использовали для печати искусственных кровеносных сосудов. Но он имеет существенные недостатки: повышает риск образования тромбов, поскольку не реагирует с водой. А когда разлагается, выделяет кислоту и провоцирует воспаление соседних тканей и органов. Хитозан, наоборот, хорошо реагирует с водой и обезвреживает воспаления, связывает выделенную кислоту и токсины. Поэтому хитозан в соединении с поликапролактоном делает материал безопаснее и прочнее.
Исследования показали: варьируя соотношение полимеров в составе материала для биопечати, можно получать различные виды тканей человеческого тела. Сейчас в Нижегородском университете тренируются создавать как простые биопластыри, так и сложные структуры вроде искусственных тканей легких. Как сообщили в пресс-службе Нижегородского государственного университета, «3D-биопечать человеческих тканей считается перспективным направлением регенеративной медицины, но создание подходящих материалов остается серьезным вызовом. Они должны быть одновременно прочными, безопасными, биосовместимыми и способными к контролируемому разложению в организме».
Химики из Нижнего Новгорода надеются, что вскоре им удастся усовершенствовать свою технологию за счет добавления дополнительных веществ в состав материала. И тогда новый умный материал для 3D-печати тканей и органов сможет стать альтернативой даже титановым пластинам, которые используют при сложных переломах.
Нина Белова
Фото: LEGION-MEDIA
