Биоматериал из паутины снижает риск инфекции и способствует выздоровлению

28 августа 2020

Новые биоматериалы, разрабатываемые в Университете Байройта (Германия), предотвращают инфицирование и способствуют процессам выздоровления. Исследовательской группе, руководимой профессором Томасом Шайбелем, удалось скомбинировать свойства этих наноструктурированных материалов, создаваемых на основе протеинов паутинного шелка, таким образом, чтобы они максимально соответствовали нуждам биомедицины. Предотвращая колонизацию тканей бактериальными и грибковыми культурами, инновационные материалы в то же время активно стимулируют регенеративные процессы, что делает эту технологию идеальной для производства имплантов, перевязочных средств, протезов, контактных линз и т.д. Разработка представлена в журнале Materials Today.

Риск заражения в настоящее время значительно недооценивается; между тем, болезнетворные или условно-патогенные микроорганизмы, оседающие на поверхностях, – постоянно присутствующий фактор риска для любой медицинской помощи и качества жизни в целом. Постепенно формируется плотная, часто невидимая биопленка, удалить которую нелегко даже с помощью чистящих средств; нередко она обладает еще и резистентностью к антибиотикам и/или антимикотикам. С зараженной поверхности бактериальная или грибковая культура может мигрировать в прилегающие ткани организма, вследствие чего не только нарушаются различные процессы выздоровления, но и может развиться жизнеопасное инфекционное заболевание.

Новый исследовательский подход сотрудников Университета Байройта является решением данной проблемы. Даже устойчивые к большинству антибиотиков стрептококки (особенно опасен мультирезистентный золотистый стрептококк, или MRSA), не имеют шанса контаминировать поверхность из биоматериала на основе паутинного шелка. Поэтому представляется весьма вероятным, что пленки патогенной микрофлоры, вырастающие на медицинском инструментарии, спортивном инвентаре, протезах и других предметах повседневного использования, вскоре могут стать историей.

На данный момент исследовательской группой успешно протестированы антимикробные функции материалов двух типов: сверхтонких, всего в несколько нанометров покрытий и трехмерных гидрогелевых каркасов, могущих служить прекурсорами для регенерации тканей. Как подчеркивает проф. Т.Шайбель, разработка является абсолютно новаторской, поскольку антисептические свойства материалов основаны не на токсических эффектах и не разрушают живые клетки человеческого организма.

«Еще одним важным аспектом является то, – добавляет профессор Грегор Ланг, возглавляющий исследовательскую группу факультета биополимеров, – что природа в очередной раз оказалась образцом для подражания при разработке авангардных концепций создания биоматериалов. Натуральный паутинный шелк чрезвычайно устойчив к заражениям, и успешное воспроизведение этих свойств в биотехнологии можно считать настоящим прорывом».

Кроме того, снова показана эффективность междисциплинарного и международного сотрудничества: совместно с учеными из Университета Байройта над созданием новых биоматериалов различного предназначения продолжают работать специалисты нескольких крупных центров, лабораторий, университетов в разных городах и странах.

 

По материалам сайта News Medical — Life Scienses