Revoluční syntetický biomateriál vyvinutý kanadskými vědci se ukázal jako dostatečně odolný na to, aby mohl pomoci při opravě poškozené lidské tkáně – včetně srdce, svalů a hlasivek, naznačuje výzkum.
Tým z montrealské McGillovy univerzity podle stránek advancedsciencenews.com tvrdí, že při vytváření injekčního hydrogelu zkombinoval poznatky z chemie, fyziky, biologie a inženýrství, což je považováno za významný pokrok v regenerativní medicíně. Po podání vytvoří umělá hmota porézní, ale pevnou strukturu, která zřejmě stabilizuje poškozené orgány a tkáně a umožňuje živým buňkám procházet a přirozeně provádět opravy.
„Lidé, kteří se zotavují z poškození srdce, často čelí dlouhé a složité cestě. Hojení je náročné kvůli neustálému pohybu, který musí tkáně při tlukotu srdce vydržet. Totéž platí pro hlasivky. Až dosud neexistoval žádný injekční materiál, který by byl pro tuto práci dostatečně silný,“ říká Guangyu Bao, doktorand McGillovy univerzity. „Doufáme, že jednoho dne bude nový hydrogel použit jako implantát k obnově hlasu lidí s poškozenými hlasivkami, například těch, kteří přežili rakovinu hrtanu.“
Bao vysvětluje, že biomateriál vyvinutý jím a jeho kolegy prošel náročným zátěžovým testem. Laboratorní zkouška napodobovala extrémní biomechaniku lidských hlasivek, které vibrovaly 120krát za sekundu po dobu více než 6 milionů cyklů, a Bao říká, že jejich vzorec „fungoval perfektně“.
Zázračný gel pomůže i v boji s covidem?
Vědci tvrdí, že tento vývoj, který je stále předmětem zkoumání, může také otevřít nové možnosti pro tkáňového inženýrství – včetně vytvoření plic pro testování léčby pomocí COVID-19. Hydrogel využívá fázové separace polysacharidu zvaného chitosan, který se nachází v kostře měkkýšů. Při tělesné teplotě a fyziologickém pH se polymery chitosanu rozdělí na vrstvu bohatou na polymery a vrstvu chudou na polymery, přičemž druhá z nich je tvořena převážně vodou – a je ideální pro růst buněk. To má za následek, že se po injekci vytvoří velké póry, které podle zjištění podporují růst buněk a v modelech orgánů vykazují difúzi přesahující 60 mm – což je největší hodnota uváděná v literatuře.
Předpokládá se, že hydrogel bude nejprve použit jako implantát k obnově hlasu u lidí s poškozenými hlasivkami, například u lidí, kteří přežili rakovinu hrtanu.
V současné době probíhají dle stránek digitaljournal.com experimenty, jejichž cílem je posoudit trvanlivost hydrogelu pomocí speciálního přístroje, který simuluje extrémní biomechaniku lidských hlasivek. Stroj vibruje rychlostí 120krát za sekundu a má za sebou více než 6 milionů cyklů. Testy ukázaly, že nový biomateriál zůstal neporušený a dokáže se vypořádat se zátěží.