Injektovateľné elektroaktívne mikroboty by mohli liečiť zlomené kosti
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 24. 1. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Komplexné zlomeniny kostí môžu byť ťažko liečiteľné a niekedy si vyžadujú odstránenie poranenej kosti a jej nahradenie kosťou získanou z iného miesta v tele. Vďaka experimentálnemu novému materiálu však by mohli mikroskopické roboty určené na budovanie kostí jedného dňa poskytnúť menej drastickú alternatívu.
Technológiu vyvíjajú vedci zo švédskej Linköpingskej univerzity a japonskej Okayamanskej univerzity. Je inšpirovaný tkanivom fontanely, ktoré umožňuje, aby lebky novorodencov boli mäkké a pružné, keď prechádzajú pôrodnými cestami, ale krátko nato stvrdnú na kosť.
Samotný materiál má v súčasnosti podobu tenkého prúžku hydrogélu z alginátu (odvodeného z rias). Jedna strana tohto gélu je pokrytá elektroaktívnym polymérom nazývaným ako polypyrol, zatiaľ čo druhá obsahuje biomolekuly známe ako nanofragmenty plazmatickej membrány odvodené od buniek.
Keď sa na materiál aplikuje nízkonapäťový elektrický prúd, polypyrol reaguje zvýšením objemu. Pretože polymér je len na jednej strane hydorgélového prúžku, táto odozva spôsobí, že sa prúžok ohne na jednu stranu. Vyrezaním rôznych vzorov do materiálu je možné prúžok ohnúť do rôznych tvarov, ako je polkruh alebo vývrtka.
Pretože sú nanofragmenty plazmatickej membány odvodené z buniek zapojených do procesu tvorby kostí, prirodzene mineralizujú a stvrdnú ako kosť, keď sa umiestnia do ľudského tela. Tím preto dúfa, že jedného dňa by mohli byť malé „mikroboty“ vyrobené z tohto materiálu vstreknuté do zložitých zlomenín kostí, kde sa následne pomocou elektrického prúdu prinútia expandovať a vyplnia kostné deficity. Potom by stvrdli na kosť, ktorá vyplní deficit.
Počas laboratórnych testov vedci úspešne obalili prúžky materiálu okolo kuracích kostí v médiu bunkovej kultúry, ktoré bolo chemicky podobné ľudskému telu. Tieto prúžky sa následne vyvinuli do umelej kosti, ktorá sa spojila s kuracou kosťou.
Výskum je opísaný v článku, ktorý bol nedávno publikovaný v magazíne Advanced Materials.
