Technologie

Vědci vytvářejí laserový regenerátor pokožky z "Star Trek"

Technologie ze sci-fi vesmíru„Star Trek“ stále proniká do našeho skutečného života. Četli jsme už o lékařském trikordéru, slyšeli jsme o vývoji warpového motoru, hodnotili tiskárny pro potraviny. Nyní nastal čas pro „regenerátor kůže“ - malé zařízení, které dokáže vyléčit rány a popáleniny a obnovit původní strukturu epidermální tkáně. Vědci z arizonské univerzity pod vedením Kaushala Rege se právě zabývají vývojem takového zařízení.

V článku publikovaném časopisem AdvancedVědci z funkčních materiálů hovoří o úspěšném obnovení poškozené tkáně kůže zvířat pomocí nanočástic hedvábí a zlata pomocí laserových paprsků. V rámci experimentálního testu tato technologie rychle zahojila poškozenou měkkou tkáň střeva prasete i poškozenou oblast kůže myši. Vědci poznamenávají, že v případě prasečích střev se ukázalo, že vytvořená jizva kombinující dvě oblasti poškozené tkáně je téměř sedmkrát silnější než běžná metoda sešívání ran.

Vědci na vědomí, že při použití konvenčníchmetody obnovy, například stehy, lékařské lepidlo a sponky, se často mohou rány opakovaně otevírat, což zpomaluje proces opravy tkáně. Jejich vývoj slibuje tento problém odstranit.

"Snažíme se vyvinout metodu pro rychlejší lepení poškozených tkání a rychlejší zotavení," řekl Dipanjan Ghosh, spoluautor studie.

Zleva doprava: porovnání stavu rány po použití konvenčního stehu, lékařského lepidla a laseru v den 0 a 2 po zranění

Při použití "léčivého" laserového paprskumusí se zaměřit na místo zranění. Ve skutečnosti paprsek nic nevyléčí, pouze vyvolává reakci, která vede k rychlému uzdravení rány. Jako pojivový materiál vědci používají zlaté nanotrubičky umístěné v matrici hedvábného proteinu odebrané z kokosů bource morušového. Protein zvaný fibroin, umístěný na kůži, vytváří vazbu s kolagenem, proteinem, který tvoří základ pojivové tkáně mezi kožními buňkami. Když jsou vystaveny blízkému infračervenému záření na zlatých nanotrubičkách, produkují teplo, což způsobuje, že hedvábný protein vytváří nové buněčné vazby, čímž vytváří silné spojení mezi poškozenými oblastmi.

Použitá délka blízkého infračerveného laseru je asi 800 nanometrů. To stačí k zahřátí zlatých nanočástic, ale nedochází k poškození kůže.

Vývojáři vytvořili dva typy léčení„Těsnicí prostředek“: jeden pro mokré prostředí, které se neabsorbuje pod vlivem vody, druhý pro suché prostředí, které je zkorodováno vodou. První vědci zkontrolovali během hojení tkáně střeva prasat. Po aplikaci léčivé látky vědci poznamenali, že síla tkáně v místě hojení byla sedmkrát silnější než u konvenčních stehů a lékařského lepidla. Podle Ghosh obnovená tkáň funguje zcela normálním způsobem, stejně jako neporušená.

Potom vědci léčení testovalilátky pro suché prostředí, které se aplikují na kůži laboratorního hlodavce. Po nanesení pasty na řez a kontrole rány po 2 dnech vědci zaznamenali výrazně vyšší léčebnou účinnost ve srovnání se sponkami a lékařským lepidlem. Navíc samotný proces aplikace a spouštění trvalo velmi málo času - asi čtyři minuty.

Protože blízko infračerveného světla můžeaby pronikl hluboko do tkáně, Gauche a jeho kolegové doufají, že v budoucnu využijí jimi vyvinutou technologii k obnovení krevních cév a nervových kanálů - tkáně obvykle umístěné hluboko pod kůží, jejichž obnova trvá mnohem déle než konvenční tkáň.

"Prošívání nervů a krevních cév je obecně mnohem obtížnější úkol, a to i pro velmi zkušené chirurgy," komentuje Ghosh.

Vědci se domnívají, že náklady na materiál hedvábného zlata nebudou příliš vysoké, a hlavní náklady na zdravotnická střediska v tomto případě budou laserové vybavení.

Vědci v současné době pozorují jakLaserem aktivovaný lékařský tmel se chová u živých krys. Pokud budou testy úspěšné, vědci půjdou na prasata a nakonec na lidi.

Rozvoj můžete diskutovat v našem rozhovoru o telegramu.