Синтетический гидрогель предотвращает отторжение медицинских имплантатов

Инженеры из Вашингтонского университета продемонстрировали на мышах синтетический полимер, который полностью предотвращает естественную реакцию отторжения организмом чужеродных объектов. Результаты опубликованы в журнале Nature Biotechnology.

Проблема биологического ответа

После имплантации устройств (искусственных клапанов, протезов, сенсоров) организм обычно формирует вокруг них белковый барьер — коллагеновую капсулу. Это изолирует имплантат и часто приводит к его отказу.

Решение: «невидимый» гидрогель

Исследователи создали гидрогель — гибкий материал, набухший водой. Его ключевое свойство — наличие у полимера как положительного, так и отрицательного заряда, что отталкивает все белки от его поверхности. Появление белков на поверхности имплантата — первый сигнал для формирования коллагеновой стенки.

Результаты эксперимента

После трех месяцев имплантации у мышей коллаген в ткани вокруг полимера был распределен рыхло и равномерно, что указывает на отсутствие обнаружения материалом организмом.

«Это первый не-пористый синтетический материал, демонстрирующий, что коллагеновая капсула не формируется», — отметил соавтор Шаои Цзян.

Значение для медицины

Для человека первые три недели после имплантации — самые критичные. Если за это время не началось формирование изолирующей капсулы, вероятно, атаки на объект не последует.

Покрытие этим гидрогелем может улучшить работу:

• Искусственных клапанов сердца
• Протезов
• Электродных сенсоров
• Тканевых каркасов

Исследования в этой области в UW ведутся почти 20 лет с момента открытия центра UWEB в 1996 году. Следующий шаг — тестирование на людях, вероятно, путем нанесения полимера на коммерческие имплантируемые устройства.