Микроиглы, вдохновленные хищным растением, сами изгибаются в организме и помогают заживлять диабетические раны быстрее. Ученые показали, как это работает.
Исследователи из Южной Кореи разработали необычную систему микроигл, которые при температуре человеческого тела выше 37°C автоматически меняют форму, плотнее прилегают к поврежденным тканям и способствуют скорейшему заживлению хронических диабетических ран дистальных отделов нижних конечностей.
При создании устройства ученые использовали искусственный интеллект. Он помог перенести принципы, подсмотренные у насекомоядного растения капской мросянки (Drosera capensis), в конструкцию медицинского изделия. Результаты экспериментов опубликованы в журнале Advanced Materials.
Пластырь с комплектом игл для лечения диабетической стопы изготовлен новейшим методом 4D-печати. В отличие от обычной 3D-печати, такие изделия способны изменять свою форму под действием внешних факторов. В данном случае триггером стала температура тела: в лабораторных испытаниях микроиглы быстро возвращались к заранее запрограммированной изогнутой форме, благодаря чему эффективнее стягивали края раны и обеспечивали стабильный контакт с тканями.
ДНК-наночастицы и цинк объединились против инфекции
Разработка сочетает сразу несколько механизмов воздействия. На поверхность микроигл нанесли специальное цинковое покрытие, обладающее антибактериальными свойствами, а внутрь интегрировали адгезивные ДНК-наночастицы, способствующие восстановлению тканей.
Эксперименты показали, что система обеспечивает длительное высвобождение ДНК-наночастиц, благоприятно влияет на эндотелиальные клетки и фибробласты — ключевых участников процесса заживления, а также эффективно подавляет рост бактерий Escherichia coli и Staphylococcus aureus, играющие ключевую роль в развитии синдрома диабетической стопы. В доклинических испытаниях комплекс ускорял закрытие ран и улучшал регенерацию тканей по сравнению с традиционными подходами.
Источник: hi-tech.mail.ru