Oamenii de ştiinţă de la universitatea McGill din Montreal au dezvoltat un biomaterial suficient de dur pentru a repara inima, muşchii şi corzile vocale. Inovaţia ar putea avea şi alte aplicaţii, în prezent echipa cautând să utilizeze noua tehnologie pentru a crea plămâni pe care să testeze medicamente împotriva Covid-19.
Echipa de cercetare a dezvoltat un hidrogel injectabil pentru repararea rănilor, combinând cunoştinţe de chimie, fizică, biologie şi inginerie. Hidrogelul este un tip de biomaterial care oferă spaţiu pentru ca celulele să trăiască şi să crească. Odată injectat în organism, biomaterialul formează o structură stabilă, poroasă, care permite celulelor vii să crească sau să treacă dincolo de ea pentru a repara organele rănite.
„Persoanele care se recuperează după leziuni cardiace se confruntă adesea cu un proces lung şi dificil. Din cauza mişcării, ţesuturile trebuie să reziste pe măsură ce inima bate şi astfel vindecarea este o provocare. Acelaşi lucru se întâmplă şi în cazul corzilor vocale. Până acum nu exista un material injectabil suficient de puternic care să poată face acest lucru. Rezultatele sunt promiţătoare şi sperăm că într-o zi acest nou hidrogel va fi folosit ca implant pentru a restabili vocea persoanelor cu corzi vocale deteriorate, cum este cazul supravieţuitorilor de cancer laringian", spune Guangyu Bao, doctorand în cadrul departamentului de inginerie mecanică a universităţii McGill.
Oamenii de ştiinţă au testat durabilitatea hidrogelului într-un dispozitiv pe care l-au dezvoltat pentru a simula biomecanica corzilor vocale umane. La vibraţii de 120 de ori pe secundă timp de peste 6 milioane de cicluri, noul biomaterial a rămas intact, în timp ce alte hidrogeluri existente s-au fracturat, incapabile să facă faţă stresului sarcinii.
„Am fost incredibil de încântaţi să vedem că a funcţionat perfect în teste. Până acum, niciun hidrogel injectabil nu avea o porozitate ridicată şi, în acelaşi timp, rezistenţa necesară. Pentru a rezolva această problemă, în formula noastră am introdus un polimer care formează pori", spune Guangyu Bao.
Inovaţia deschide noi căi şi pentru alte aplicaţii, putând fi folosită la livrarea de medicamente, ingineria ţesuturilor şi crearea de modele de ţesuturi pentru screeningul medicamentelor, spun oamenii de ştiinţă.
„Munca noastră evidenţiază colaborarea dintre ştiinţa materialelor, ingineria mecanică şi bioinginerie în crearea de biomateriale noi cu performanţe fără precedent. Aşteptăm cu nerăbdare să le transpunem în uz clinic", a declarat profesorul Jianyu Li, şeful catedrei de cercetare în biomateriale şi sănătate musculo-scheletică din Canada.
