Необычный клей, липнущий к мокрым поверхностям и склеивающий почти любые ткани организма человека, в том числе – сердечную мышцу, создали химики из Гарварда. Результаты работы они опубликовали в журнале Science.
Дональд Ингбер из Гарвардского университета рассказал, что все необходимые решения можно найти, если быть более внимательным к природе. И они рады, что технология, подсмотренная у улитки, может стать основой для новых методик лечения ран и проведения операций.
Дэвид Муни с коллегами искал варианты биологического суперклея, который был бы совместим с живыми тканями, обладал высокой прочностью, мог переносить многократные растягивания и изгибы. Решение они нашли внутри сухопутного слизня Arion subfuscus, который живет на полях Центральной и Западной Европы. Он вырабатывает клейкую субстанцию, не растворяющуюся в воде и хорошо прилипающую даже к мокрым листьям, грибам и грунту. Благодаря своеобразному суперклею, слизень выживает – хищникам просто не удается отлепить его от поверхности.
Клей состоит из множества отрицательно заряженных белковых цепочек и множества положительно заряженных коротких молекул белков, которые связывают между собой длинные звенья. Идея навела ученых на мысль, что можно создать искусственный аналог биоклея, использовав алгинаты, длинные сахаристые волокна, извлеченные из водорослей, гидрогель на их основе, а также набор положительно заряженных молекул и ионов, скрепивших нити.
Пластырь из получившегося материала приклеивается к поверхности кожи и других частей тела тремя путями, создавая и прочные ковалентные связи, и слабые ионные и водородные связи. Сила выше аналогичного параметра для хрящей и связок.
Нити алгината формируют самые прочные связи и рассеивают энергию при деформации пластыря или склеенной поверхности. Они позволяют растянуть пластырь в 14 раз без повреждений.
Материал ученые из Гарварда проверили, склеивая разорванные мускулы крыс, свиную кожу, и даже заклеив дыру в живом сердце поросенка, а потом прокачивая через него кровь в течение нескольких десятков минут.
Заплатки не вызывают раздражения, некроза или любых других негативных последствий, даже если находятся внутри тела несколько недель. По мнению химиков, материал можно использовать не только для заклеивания ран, но и для создания «липких роботов» и особых капсул, которые могли бы прикреплять лекарства к выбранным точкам внутри организма и постепенно высвобождать препарат.
