Ученые предложили лечить переломы инъекциями микроботов

Ученые из университета Ланчепинга в Швеции и университета в Японии вдохновились процессами, сопровождающими костный рост, и спроектировали материалы, способные принимать разные формы перед затвердеванием.

Например, после нашего появления на свет в своде черепа остается участок, закрытый податливой соединительной тканью — родничок. Благодаря родничку наш кости головы во время прохождения через родовые пути обратимо деформируются, и все участники процесса обходятся без серьезных травм. А вот уже после появления на свет родничок твердеет, пока окончательно не превращается в прочную кость.

И вот теперь ученые открыли материалы, которые вместе действуют примерно так же, как ткань родничка.

Мы намерены применить результаты открытия в областях, где необходимы материалы, которые в разные моменты времени демонстрируют различные свойства.

Сначала материал податливый и пластичный, а после фиксации на нужном месте буквально костенеет. Например, можно использовать новинку при особо серьезных переломах.

А еще можно задействовать его с микророботами. Например, вводить мягких и пластичных роботов с помощью инъекции в таргетную часть организма, где они самостоятельно распакуются и затвердеют,

— отметил доцент Эдвин Ягер.

Инновационная идея родилась в ходе научной поездки в Японию. Тогда материаловед Эдвин Ягер встретился с Хироши Камиока и Эмилио Хара, которые занимаются изучением костей. Ученые Страны восходящего солнца открыли некую молекулу, которая активирует костный рост. Так родилась гипотеза: что, если попытаться объединить это открытие с изысканиями Ягера, чтобы получить инновационные материалы с изменчивой жесткостью?

В ходе последующей работы, результаты которой опубликованы в издании Advanced Materials, ученые создали простого микроробота, способного менять физические состояния — форму и жесткость. В работу ученые взяли альгинат — материал, внешне и свойствами похожий на гель. С одной стороны геля вырастили полимер. Этот полимер обладает электроактивными свойствами и под напряжением меняется в объеме, благодаря чему микроробот деформируется в нужную сторону.

На другой стороне геля ученые закрепили биомолекулы, которые запускают процесс отвердевания. Эти биомолекулы извлекли из мембраны клеток, нужных во время формирования костей. Когда полученную субстанцию поместили в среду клеточной культуры, напоминающей живой организм (в нем даже кальций был и фосфор, как в обычных костях), биологические молекулы активизировали минерализацию геля, который в итоге стал твердым как камень. Вернее как кость, конечно же.

Одно из возможных применений нового открытия — заживление костной ткани. Идея в том, что податливый материал будут вводить в место перелома, где он зафиксируется, станет твердым и послужит базисом для выращивания новой костной ткани.

В ходе эксперимента показали, что материал способен обволакивать участок куриной кости, и искусственная кость, которая образовалась в месте взаимодействия, в дальнейшем росла вместе с живой костной тканью.

С помощью паттернов ученые смогут программировать поведение микророботов под напряжением. Поперечные линии на поверхности материалов приволят к тому, что робот изгибается дугой, а диагональные стимулируют его закручиваться в штопор.

Если мы можем управлять деформациями материала, то сможем заставить микророботов двигаться в предсказуемом направлении и влиять на то, как материал распакуется в сломанной или деформированной кости.

Такое органичное программирование избавит от необходимости разработки какого-либо дополнительного сложного управления,

— заключил Эдвин Ягер.

Сейчас ученые исследуют свойства биоматериала, чтобы лучше понять потенциал и перспективы его взаимодействия с живыми клетками.

17.01.2022





Здоровье

Лучевая терапия может вызвать еще одну опухоль. Как этого избежатьЛучевая терапия может вызвать еще одну опухоль. К...

Для лечения раковой опухоли врач может назначи...

Волчанке готовятся выписать волчий билетВолчанке готовятся выписать волчий билет

Наверняка всем читателям известно, что им...

Спасибо, теперь все склеилосьСпасибо, теперь все склеилось

Ученые обнаружили, что с помощью уль...

Одному нравится арбуз, а слепому — свиной хрящикОдному нравится арбуз, а слепому — свиной хрящик

Ученые разработали из коллагена, взятого ...

Ученые разработали искусственный интеллект, способный диагностировать бессудорожную эпилепсию по результатам ЭЭГУченые разработали искусственный интеллект, спосо...

Группа исследователей, в которую вошли уч...

Гипервитаминоз D — проблема серьезная, осторожнее с добавками!Гипервитаминоз D — проблема серьезная, осторожнее...

Передозировка витамина D в пищевых добавк...

Как проходит последний этап жизни пациентов с ракомКак проходит последний этап жизни пациентов с рак...

С момента постановки диагноза вас подверг...

Химики разрабатывают экспресс-метод обнаружения супербактерийХимики разрабатывают экспресс-метод обнаружения с...

Ученые Томского политехнического университета ...

В Москве будут производить инновационные препараты для косметологииВ Москве будут производить инновационные препарат...

Предприятие по производству инновационной...

Россия и Узбекистан наращивают сотрудничество в сфере фармацевтической и медицинской промышленностиРоссия и Узбекистан наращивают сотрудничество в с...

На площадке международной промышленной выставк...

«Консорциум» Медицинская техника» и Сеченовский Университет подписали соглашение о сотрудничестве«Консорциум» Медицинская техника» и Сеченовский У...

Документ о стратегическом партнерстве был...

Отечественные разработки могут стать основой развития медицинских полимеровОтечественные разработки могут стать основой разв...

Результаты работы ученых Кабардино-Балкарского...

Российские ученые намерены обмануть старостьРоссийские ученые намерены обмануть старость

Психологи Санкт-Петербургского государственног...

В Москве начали выпускать лекарства от онкологических заболеваний и ВИЧВ Москве начали выпускать лекарства от онкологиче...

В особой экономической зоне Технополис Москва ...

Российские диагностические системы на страже здравоохраненияРоссийские диагностические системы на страже здра...

Коллективная экспозиция Минпромторга России, п...

На реакторе ТПУ будут облучать радий для импортозамещающего радиофармпрепаратаНа реакторе ТПУ будут облучать радий для импортоз...

Томский политехнический университет присоедини...

Растительное вещество поможет избавиться от аллергии и сенной лихорадкиРастительное вещество поможет избавиться от аллер...

Ученые впервые выяснили на клеточном уров...

Старческая деменция встречается намного чаще, чем считалосьСтарческая деменция встречается намного чаще, чем...

Как вы полагаете, насколько сегодня распр...

Лазер может стать основой протонной терапииЛазер может стать основой протонной терапии

Расчеты ученых Московского Политеха помогли оп...

Операцию по пересадке роговицы начали выполнять в РДКБОперацию по пересадке роговицы начали выполнять в...

Хирургические операции по замене поврежде...

Оксид цинка помог усовершенствовать регенерирующие повязки для лечения гнойных ранОксид цинка помог усовершенствовать регенерирующи...

Специалисты Научно-образовательного центра Б.П...

Врачи рекомендуют пожилым чаще заниматься сексомВрачи рекомендуют пожилым чаще заниматься сексом

Бытует мнение, что пожилой возраст и ...

Новые гибридные покрытия для коронарных стентов снизят риск рестенозаНовые гибридные покрытия для коронарных стентов с...

Ученые Томского политехнического университета ...

Ученые предложили лечить переломы инъекциями микроботовУченые предложили лечить переломы инъекциями микр...

Ученые из университета Ланчепинга в ...

Опасных бактерий изводят плазмойОпасных бактерий изводят плазмой

Растущая озабоченность по поводу устойчив...

«Русатом Хэлскеа» получило регистрационное удостоверение на гамма-терапевтический комплекс «Брахиум»«Русатом Хэлскеа» получило регистрационное удосто...

24 декабря Научно-исследовательский институт т...

«Это же бубль гум!» Американские ученые предлагают больше жевать, чтобы не заражаться ковидом«Это же бубль гум!» Американские ученые предлагаю...

Жевательная резинка с добавлением растите...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston HyperX 3K 240GB (SH103S3/240G)8290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Амилоиды участвуют во взаимодействиях растений с бактериямиАмилоиды участвуют во взаимодействиях растений с бакте
Об изысканиях Института ядерных исследований РАН в области флеш-терапииОб изысканиях Института ядерных исследований РАН в обл
Нюансы ремонта автомобиля по полису обязательного страхования ОСАГОНюансы ремонта автомобиля по полису обязательного стра
Перчатки с подогревом, приложение для поиска переводчиков и другие разработкиПерчатки с подогревом, приложение для поиска переводчи
Химики СПбГУ научились управлять люминесценцией кристалловХимики СПбГУ научились управлять люминесценцией криста