Исследователи из НИТУ МИСИС, Сколтеха и РАН разработали медицинский материал нового поколения из сверхтонких нитей оксида алюминия. Меняя состав и структуру, ему можно придавать нановолокнам антибактериальные, ранозаживляющие, кровоостанавливающие свойства. Разработка описана в статье, опубликованной в журнале Emergent Materials (Q2).
В современной медицине востребованы повязки и патчи, которые не только защищают поврежденные ткани от инфекций, но и участвуют в процессе заживления: доставляют лекарственные вещества, не нарушая работу здоровых клеток. Такие материалы должны быть биосовместимыми, устойчивыми к влаге, прочными и пористыми.
Авторы новой разработки использовали технологию электроспиннинга, при которой раствор поливинилового спирта с оксидом алюминия распыляется через тончайшую иглу. Под действием высокого напряжения жидкость «выстреливает» в виде струи, высыхает в воздухе и оседает в виде ультратонких нитей, наслаивающихся друг на друга.
Задача — получить как можно более тонкие волокна, ведь чем тоньше нить, тем выше общая площадь поверхности материала, что особенно важно для адсорбции, высвобождения лекарств и взаимодействия с тканями. Новая модель позволяет точно предсказывать толщину волокон, что крайне важно для воспроизводимости и дальнейшего масштабирования технологии.
Полученный композит обладает свойствами, которые ранее было сложно объединить в одном материале: водостойкость, биосовместимость, высокая площадь поверхности и механическая стабильность. Используя разные составы, можно создавать материал с возможностью доставки лекарств, обеззараживания и остановки кровотечения.
Биотесты подтвердили, что композит с оксидом алюминия безопасен для клеток соединительной ткани. Авторы отмечают, что их разработка перспективна не только для создания перевязочных материалов: в будущем они планируют создавать и матриксы для регенерации кожи.
