В регенеративной медицине широко используются тонкие тканевые трансплантаты и гибкая электроника. Ученые из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн создали устройство на основе присоски осьминога, которое позволяет быстро имплантировать пациенту тканевые культуры или гибкую электронику.
«В течение последних нескольких десятков лет для лечения патологических или поврежденных тканей стали широко использовать клеточные или тканевые листы. Ключевой задачей хирургической трансплантации тканей является возможность надежной фиксации и безопасности для мягких тканей, так как тканевые листы очень хрупкие и могут повреждаться при проведении процедур», - сказал руководитель исследования профессор Хюнджун Конг, из отделения химической и биомолекулярной инженерии университета Иллинойса.
Результаты проведенной работы ученые опубликовали в журнале Science Advances.
Современные методы трансплантации листов включают выращивание их на термочувствительном мягком полимере, который после пересадки сжимается и освобождает тонкую пленку. Однако эта процедура переноса может занимать30-60 минут, требует квалифицированных специалистов и ткань может порваться или помяться. Таким образом, хирург во время операции должен пересадить трансплантат из ультратонких материалов без загрязнения и повреждений.
Для решения этой задачи ученые решили обратить внимание на животный мир. Как оказалось, осьминоги или кальмары могут захватывать любые предметы, как влажные, так и сухие, используя для этого лишь небольшие изменения в присосках, которые работают с помощью мышц, а не клейкого компонента.
На основе примера из природы ученые создали манипулятор, сделанный из термочувствительного слоя мягкого гидрогеля, прикрепленного к электронагревателю. Для того, чтобы захватить тонкий лист ученые аккуратно нагревают гидрогель, он сжимается – потом его прижимают к листу и выключают нагрев. Гидрогель немного расширяется, создавая вакуум –эффект и прикрепляется, таким образом, к мягкой ткани или гибкой электронной пленке, что позволяет перемещать их. Затем тонкую пленку переносят на зону воздействия и включают нагреватель, сжимая гидрогель и освобождая лист.
Весь процесс занимает всего 10 секунд.
В будущем ученые планируют интегрировать датчики в манипулятор, что позволит проводить более сложные процедуры.
