Инновационный гидрогель восстанавливает ткани сердца и помогает лечить рак

Канадские ученые разработали на основе древесной массы гель для восстановления поврежденных тканей сердца и лечения онкологических заболеваний.

Инженер-химик из Университета Ватерлоо профессор Элизабет Принс совместно с коллегами из Университета Торонто и Университета Дьюка представила в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.синтетический материал, изготовленный с использованием нанокристаллов целлюлозы, которые получают из древесной массы. Материал разработан таким образом, чтобы воспроизводить волокнистые наноструктуры и уникальные биомеханические свойства тканей человека.

Исследование направлено на использование гидрогелевого материала для восстановления сердечной ткани, поврежденной после сердечного приступа. Принс использовала нановолокна в качестве каркаса для восстановления и заживления поврежденной сердечной ткани.

«Мы разрабатываем гидрогели, имитирующие человеческие ткани, которые можно вводить в организм человека для оказания терапевтических услуг и восстановления повреждений, нанесенных сердцу, после перенесенного пациентом сердечного приступа»,- рассказывает Принс.

В своей лаборатории полимерных материалов при университете Принс разрабатывает синтетические гидрогели для биомедицинских применений. Гидрогели имеют нановолокнистую структуру с большими порами для транспортировки питательных веществ и отходов жизнедеятельности.

Ученые используют гидрогели, имитирующие ткани человека, для стимулирования роста мелкомасштабных опухолевых копий, полученных из донорской опухолевой ткани, чтобы подобрать подходящее индивидуальную лечение онкологического заболевания.

Исследовательская группа Принс в Ватерлоо также разрабатывает аналогичные биомиметические гидрогели для инъекций и доставки лекарственных препаратов.

«Рак - это «многоликое» заболевание, и два пациента с одним и тем же типом рака часто реагируют на одно и то же лечение совершенно по-разному», - говорит Принс, - «Органоиды опухоли - это, по сути, миниатюрная версия опухоли отдельного пациента, которая может быть использована для тестирования лекарств, что позволит исследователям разработать индивидуальные методы терапии для конкретного пациента».

Разработка Принс уникальна, поскольку большинство гелей, используемых в настоящее время в тканевой инженерии или 3D-культивировании клеток, не обладают подобной нановолокнистой архитектурой. Ученые из лаборатории Принс использует наночастицы и полимеры в качестве строительных блоков для инновационных биоматериалов и разрабатывает наноструктуры, которые точно имитируют ткани человека.

Следующим шагом в исследованиях Принс является использование проводящих наночастиц для получения электропроводящих нановолокнистых гелей, которые можно использовать для лечения сердечной и скелетно-мышечной тканей.

Марина КЫН