Биоинженеры из США и Канады создали клейкий пластырь из гидрогеля, за основу которого взят механизм безрубцового заживления ран у человеческого эмбриона. В ответ на тепло кожи повязка сокращается и склеивает края раны в 17 раз лучше обычного пластыря. Разработка была представлена на страницах Science Advances.

У взрослого организма ранения залечивают клетки кожи, называемые кераноцитами. В норме эти клетки эпидермиса формируют барьер и предотвращают проникновение паразитов — вирусов, бактерий и других микроорганизмов. Также они защищают организм от ультрафиолета, жары и обезвоживания. При ранении кераноциты размножаются и наползают на рану. Подстилающий слой из клеток-фибробластов выделяет в полость белок коллаген, образуя рубец. У эмбриона же заживление ран идет несколько иным, безрубцовым путем. Белок актин тонкими нитями склеивает и сближает края раны. А близлежащие недифференцированные (стволовые) клетки заполняют ранение.

Такой механизм безрубцового заживления ран послужил вдохновением для команды биоинженеров из Университета Макгилла, Калифорнийского и Гарвардского университетов при создании жесткой клейкой повязки на рану.

Проработку состава исследователи начали с гелеобразного вещества из морских водорослей — альгината. Чтобы заставить его сжиматься в ответ на нагревание, к смеси добавили термочувствительный полимер. Полимер «садился» уже при 32°C при нормальной температуре кожи человека в 37°C. Чтобы сделать материал повязки клейким, в него добавили хитозан из моллюсков. Будучи длинной линейной молекулой, хитозан проникал как в кожу, так и в гидрогель, связывая их. Благодаря хитозану гель получался в 17 раз более липким, чем пластырь. Наконец, чтобы придать повязке антимикробные свойства, к ней добавили наночастицы серебра. Частицы серебра высвобождали в рану поток ионов, который смертелен для большинства бактерий.

Биологи протестировали повязку на лабораторных мышах. Опыты показали, что с этой повязкой раны были на полпути к затягиванию на два дня раньше необработанных.