В швейной промышленности принято смешивать натуральные и синтетические волокна. Возьмите хлопок и добавьте полиэстер, чтобы сделать одежду мягкой, дышащей и свободной от складок. Теперь исследователи из Вашингтонского университета используют тот же принцип для биомедицинских приложений. Смешивание хитозана, из которого состоят раковины крабов и креветок, с промышленным полиэфиром создает многообещающий новый материал для крошечных трубок, которые поддерживают ремонт отрезанного нерва и могут служить другим медицинским применениям.

Гибридное волокно

Гибридное волокно сочетает в себе биологически благоприятные свойства натурального материала с механической прочностью синтетического полимера. Нервный гид требует очень строгих условий: он должен быть биосовместимым, стабильным в растворе, устойчивым к коллапсу, а также податливым, так что хирурги могли наложить его на нервы. Это очень сложно. После травмы, которая удаляет периферический нерв, нервные окончания продолжают расти. Но для восстановления контроля необходимо присоединиться к двум фрагментам. Для больших зазоров хирурги применяли более сложный нервный трансплантат. Текущая хирургическая практика заключается в том, чтобы приложить крошечные трубки, называемые направляющими нерва, которые направляют два фрагмента друг к другу. Сегодняшние коммерческие нервные направляющие сделаны из коллагена, структурного белка, полученного из клеток животных. Но коллаген дорог, белок имеет тенденцию вызывать иммунный ответ, а материал слабый во влажных средах, например, в организме.

Соединительная ткань из оболочек ракообразных

Этот канал служит руководством для защиты нейрона от травм. Если трубка сделана из коллагена, трудно держать ее открытой, потому что любое напряжение, и она рухнет. Ученые разработали альтернативу. Первым компонентом их материала, поликапролактона, является сильный, гибкий, биоразлагаемый сложный полиэфир, обычно используемый в швах. Он не подходит сам по себе для использования в качестве нервного гида, потому что клетки на водной основе не любят расти на водоотталкивающей поверхности полиэфира. Второй компонент, хитозан, содержится в раковинах крабов и раков. Он дешевый, легкодоступный, биоразлагаемый и биосовместимый, что означает, что он не будет вызывать иммунный ответ. Хитозан имеет грубую поверхность, похожую на поверхности, находящиеся внутри тела, к которым могут прикрепляться клетки. Проблема заключается в том, что хитозан набухает в воде, что делает его слабым во влажной среде. Исследователи объединили волокна в нанометровом масштабе, сначала используя метод, называемый электроспиннированием, для нанесения материалов на волокна нанометрового масштаба, а затем сплетение волокон вместе. Полученный материал имеет текстуру, аналогичную текстуре наноразмерных волокон соединительной ткани, которая окружает клетки человека. Эти два материала отличаются друг от друга и их трудно смешивать, но правильное перемешивание имеет решающее значение.