Создан прототип микроскопического робота для сращивания костей (2 фото)

Лечение переломов костей является достаточно сложной и длительной процедурой, требующей высокой квалификации врача. Использование инновационных технологий и материалов, предложенных разработчиками из шведского университета Линчепинг и японского университета Окаямы, позволит сократить время лечения и значительно упростит процедуру. Композитный материал, предложенный интернациональным научным коллективом, позволяет формировать кости различной формы из пластичного материала, который затем затвердевает до состояния сопоставимого с твердостью нормальной человеческой кости.

Идея методики была позаимствована у природы. Новорожденный младенец имеет на черепе мягкие костные ткани, так называемый «родничок». Такая перепончатая пластичная скелетная ткань необходима для более удобного прохождения родовых путей. С возрастом, к двум годам, «родничок» у ребенка закрывается и приобретает стандартную твердость черепной кости.

Композитный материал, предлагаемый учеными, формируется на полоске альгинатного гидрогеля, полученного из водорослей. На одну сторону полоски наносится органический полимер - полипиррол (PPy), реагирующий на воздействие электрического тока увеличением объема. Вторая сторона полоски покрывается биомолекулами из нанофрагментов клеточной плазматической мембраны (PMNF). Это пластичный материал, в состав которого входят белки и лепиды.

Прилагая к созданному материалу слабый электрический ток, экспериментаторы добиваются увеличение объема полимера PPy, в результате чего полоска закручивается или загибается и может принимать различную форму: от полукольца до спирали. При этом помещенное в человеческое тело покрытие PMNF, в состав которого входят клетки, формирующие кости, постепенно затвердевает.

В ходе тестирования ученые поместили полоски из композитного материала в среду, схожую по химическому составу со средой внутри человеческого тела. Полоска была «обернута» вокруг куриной кости. В результате материал постепенно затвердел, а его прочность стала сопоставима с прочностью человеческой кости.