В Университете Байройта были разработаны новые биоматериалы, которые улучшают регенерацию и устраняют риск инфицирования. Группе ученых, во главе с доктором Томасом Шайбеле, удалось создатьнаноструктурированные материалы на основе протеинов паутины, которые обладают как бактерицидными, так и регенерирующими свойствами. Эти материалы препятствуют размножению бактерий и грибков и активируют регенерацию тканей человека. Такие свойства очень актуальны для использования в имплантатах, протезах, перевязочных материалах. Результаты инновационного исследования были представленыв журнале Materials Today.
Инфицирование поврежденных тканей имеет большое значение в клинической практике, так как значительно ухудшают прогноз и влияют на качество жизни. В ходе размножения микробы создают тонкую биопленку на поверхности, которая подчас устойчива к дезинфицирующим средствам и антибиотикам. Кроме местного отрицательного воздействия, микробы могут мигрировать в окружающие ткани и даже в другие органы, что может быть опасно для всего организма. С использованием нового исследовательского подхода ученым из Байройтского университета удалось найти решение этой проблемы. Ученые разработали материал на основе биотехнологических белков нитей паутины, который блокировал адгезию микробов к поверхностям. Даже устойчивые к антибиотикам штаммы стрептококков не смогли осестьна поверхности материала. Возможно, со временем формирование микробами биопленок на поверхности медицинских инструментов, протезов станет полностью невозможным.
С одной стороны, материалы блокируют адгезию микробов, а с другой способствуют пролиферации человеческих клеток на их поверхности. Таким образом, их можно использовать в качестве повязок на раны или как заменитель кожи, так как они поддерживают регенерацию поврежденной ткани. Большим преимуществом также является то, что в отличие от материалов, которые использовались ранее, риск инфекций практически исключен и это дает возможность предположить, что такие покрытия будут использованы в различных биомедицинских устройствах.
Ученые из Байройта успешно тестировали антимикробную функцию на двух типах материалов из паутины: на пленках толщиной несколько нанометров и на трехмерных гидрогелевых каркасах, которые могут выполнять функцию прекурсоров для регенерации тканей. Фактически, природа сама создает наиболее эффективные образцы для подражания, и паутина обладает высокой устойчивостью к микробным инвазиям. Подражая природе с помощью биотехнологий, можно создавать прорывные решения различных медицинских проблем.
