Американские ученые из Университета штата Пенсильвания разработали инновационный биоматериал, способный имитировать поведение живых тканей. Этот состав, названный LivGels, может воспроизводить механические реакции внеклеточных матриц (ВКМ) — структур, поддерживающих клетки и ткани в организме. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Horizons (MatHor).
LivGels создан из биологических компонентов, включая модифицированный альгинат (полисахарид из бурых водорослей) и нанокристаллы с целлюлозными «волосками». Элементы образуют динамические связи, которые позволяют материалу имитировать ключевые свойства ВКМ: нелинейное упрочнение и регенерацию.
Нелинейное упрочнение делает материал жестче под воздействием механических сил, а регенерация дает возможность восстанавливаться после повреждений.
«Наш материал динамически имитирует поведение внеклеточных матриц, что делает его идеальным для регенеративной медицины и других приложений», – пояснил ведущий автор исследования Амир Шейхи.
LivGels открывает новые возможности в областях регенеративной медицины, моделировании заболеваний, трехмерной биопечати и мягкой робототехники.
Исследователи планируют оптимизировать LivGels для конкретных типов тканей, изучить его применение в регенеративной медицине и интегрировать с технологиями 3D-биопечати. Также рассматривается возможность использования материала в носимых устройствах и имплантах.