Биологический гель заменит стёкла в окнах души
Как минимум, 10 миллионов человек во всём мире слепы из-за повреждённых либо больных роговых оболочек глаза. Единственный метод оказать помощь этим людям — пересадка роговицы от мёртвого человека.
Но это, увы, не самый надёжный путь исцеления. Сейчас — показалась необычная альтернатива.
Приблизительно 20% пересаженных от мёртвых доноров роговиц отторгаются реципиентами. Эту проблему имели возможность бы решить неестественные роговицы, да лишь их создание выяснилось задачей чуть ли не более сложной, чем создание неестественного хрусталика.
Потому творение американских учёных, опубликованное несколько дней назад, возможно смело назвать переворотом в данной области.
Эксперты по инженерной химии и медики из университета Стэнфорда (Stanford University) создали неестественную роговицу, отличающуюся от всех прошлых попыток создания таких материалов неповторимыми параметрами: как оптическими, так и биологическими.
Тут нужно заявить, что над неестественной роговицей трудятся независимо пара групп в различных государствах. Более того, имеется кроме того образцы, уже использующиеся в медицине.
Но, разумеется, свойства этих роговиц недостаточно хороши, потому что применяют их в самых крайних случаях: как последнюю надежду, лишь тогда, в то время, когда отторжена роговица донорская. Храбрецы же этого материала сохраняют надежду, что их творение заменит трансплантацию роговиц от трупов полностью.
А это принципиально важно хотя бы из-за постоянной дефицита донорских органов.
Столь большое достижение произошло благодаря междисциплинарному подходу — изучения трёх учёных соединили совместно химию, нанотехнологию, медицину и биологию.
Команда, совершившая прорыв, это инженер-химик Куртис Фрэнк (Curtis Frank), химик и медик-технолог Дэвид Мюн (David Myung) и офтальмолог Кристофер Та (Christopher Ta).
Тройка создателей Duoptix (слева направо): Та, Мюн и Фрэнк.
Мюн держит кусочек придуманного ими биологически совместимого оптического гидрогеля (фото Stanford University).
Они создали необыкновенный материал, названный Duoptix. Это гидрогель сложного состава, в котором часть воды может быть около 80%, что аналогично содержанию воды в людских тканях.
В гидрогеле имеется жёсткая фаза, и тут это — спроектированная трёхмерная сеть сложной формы. Причём авторы сплели в неестественной роговице два различных материала.
Один из них — полиэтиленгликоль. Он сопротивляется накоплению поверхностных белков и воспалению ткани.
Второй — полиакриловая кислота, которую авторы сравнивают с впитывающим воду материалом в подгузниках.
«Представьте себе рыбацкую сеть, но трёхмерную, — говорит Фрэнк. — Это прочный и эластичный материал». Потому новая неестественная роговица замечательно выдерживает процедуру имплантации — пришивание к глазу.
Принципиально важно ещё да и то, что новый биологически совместимый гидрогель весьма прозрачен и проницаем для питательных веществ, включая глюкозу, любимую «пищу» роговой оболочки.
Двойная структура полимерной роговицы придумана весьма изящно. Центральный диск — чист и прозрачен.
А окружающий его «гравированный» круг насыщен небольшими порами, приманивающими живые клетки из тканей, окружающих имплантат.
Прибывающие клетки с радостью размножаются и производят коллаген, надёжно соединяющий вживлённую неестественную роговицу с глазным яблоком больного. А снаружи на диске роговицы вырастает узкий слой прозрачных клеток эпителия.
Большой снимок наглядно говорит о том, что новая роговица — не просто полимерный кружок, а настоящее произведение искусства (фото Stanford University).
Сперва американские учёные удостоверились в надежности гидрогель Duoptix на токсичность для живых клеток. После этого совершили испытания по вживлению неестественной роговицы животным.
В течение восьми недель по окончании операции у животных не появлялось никаких неприятностей с воспалением либо отторжением имплантата. А материал синтетической роговицы остался совсем прозрачным.
Более долгие опробования — следующий ход исследователей.
Кстати, преимущества новой роговицы, в сравнении с роговицей, взятой от донора, 100-процентной возможностью и биологической совместимостью массового изготовления — не исчерпываются. Неестественную роговицу возможно сделать идеально выверенной формы, и трудится она практически сходу.
Тогда как по окончании операции по трансплантации донорской роговицы восстановление зрения занимает от полугода до года.
Авторы работы кроме этого информируют, что, кроме неестественной роговицы, материал Duoptix возможно перевоплотить в более эргономичные контактные линзы с расширенным сроком ношения, либо кроме того вживляемые контактные линзы, каковые смогут быть заменены хирургическим путём, в случае если зрение человека изменилось.
Как мы знаем, что роговицы защищают отечественные глаза от микробов и пыли. Они кроме этого действуют как внешняя линза глаза, снабжая значительную часть его суммарных оптических особенностей.
Ясно, что от успешных особенностей неестественной роговицы будет зависеть её успех в медицинской отрасли.
Но описание этого успехи и разъяснение его важности для медицины, выложенное на сайте университета, начинается не с оптики либо биологии, а со слов: «В случае если глаза — „окна души“, роговые оболочки — стёкла в этих окнах».
Весьма образно. Добавить тут нечего.
