Новый способ получения искусственных полимеров со свойствами, аналогичными живым мягким тканям разработали ученые-материаловеды Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. Такие умные материалы смогут точно повторить реакции живых организмов на различные нагрузки и воздействия. Разработка позволит создавать имплантаты кожных покровов и внутренних тканей, создать устройства для восстановления после переломов и растяжений. Также новые материалы можно применить в робототехнике при изготовлении «мягких» манипуляторов, подобных человеческим рукам.
Мягкие полимеры позволяют создавать заменители кожных покровов, мышц, жировых тканей, кровеносных сосудов и костных хрящей с программируемыми свойствами и даже изготовить имплантаты любого органа по индивидуальным параметрам. Новые технологии найдут применение и в пластической хирургии, полагают специалисты.
«Сложность живых тканей в том, что их свойства изменяются неравномерно. Когда мы растягиваем кожу на руке человека — она мягкая. Затем, растянувшись, становится твердой. Вместе с тем упругость кожи зависит от возраста, пола, состояния здоровья и других индивидуальных особенностей человека. Такими же неповторимыми свойствами обладают и другие органы. Поэтому трудно точно воспроизвести механические свойства живых органов в синтетических материалах», — пояснил руководитель исследований, глава лаборатории инженерного материаловедения МГУ, профессор Дмитрий Иванов.
По словам ученого, существует множество вариантов применения разработанных препятствий в развитии прикладных направлений проекта — относительная дороговизна синтеза новых полимеров.
Сейчас в кооперации с международным коллективом, включающим ученых из Франции и США, сотрудники лаборатории создают базу полимеров со свойствами, аналогичными живым тканям, и были проработаны способы получения этих полимеров.
«Нашей стране необходимо развивать собственную полимерную химию и наращивать базу «строительных блоков», из которых создаются умные материалы. Это позволит стать лидером не только в науке, но и в изобретении и производстве устройств будущего, — рассказал руководитель направления «Нанобиомедицина» университета «Сириус» Максим Никитин.
По словам эксперта, вышеуказанная тематика найдет применение во многих областях. В частности, в медицине на базе этих материалов с запрограммированными свойствами можно разработать устройства, которые помогут при восстановлении, например, после переломов и растяжений. Кроме того, при создании искусственных внутренних органов эти полимеры могут стать их основой. На них можно будет растить живые клеточные структуры.
Читать подробнее: С кожи да: ученые нашли способ создавать аналоги живых тканей, Известия, 8.11.2023
