Предотвращение инфекций, облегчение заживления: новые биоматериалы из паучьего шелка
31 Августа 2020

Новые биоматериалы, разработанные в Университете Байройта, устраняют риск заражения и облегчают процессы заживления. Исследовательской группе под руководством профессора доктора Томаса Шайбеля удалось объединить эти свойства материала, которые очень важны для биомедицины. Эти наноструктурированные материалы основаны на протеинах паучьего шелка. Они предотвращают колонизацию бактериями и грибами, а также активно способствуют регенерации тканей человека. Поэтому они идеально подходят для имплантатов, перевязочных материалов, протезов, контактных линз и других средств повседневного использования. Свою инновацию ученые представили в журнале Materials Today.

Риск заражения сильно недооценивается: микробы, оседающие на поверхности предметов, необходимы для лечения или для улучшения качества жизни в целом. Постепенно они образуют плотную, часто невидимую биопленку, которую нелегко удалить даже чистящими средствами, и которая часто устойчива к антибиотикам и антимикотикам. Затем бактерии и грибки могут мигрировать в прилегающие ткани организма. В результате они не только мешают различным процессам заживления, но даже могут вызывать опасные для жизни инфекции.

С помощью нового исследовательского подхода, ученые из Байройтского университета нашли решение этой проблемы. Используя биотехнологические белки шелка пауков, они разработали материал, предотвращающий адгезию патогенных микробов. Даже стрептококки, устойчивые ко многим антибактериальным агентам (MRSA), не имеют шансов осесть на поверхности материала. Поэтому биопленки, растущие на медицинских инструментах, спортивном инвентаре, контактных линзах, протезах и других повседневных предметах, могут вскоре уйти в прошлое.

Более того, материалы предназначены для одновременного содействия адгезии и пролиферации человеческих клеток на их поверхности. Если их можно использовать, например, для повязок на раны, заменителей кожи или имплантатов - они активно поддерживают регенерацию поврежденной или утраченной ткани. В отличие от других материалов, которые ранее использовались для регенерации тканей, риск инфицирования полностью исключен. Таким образом, в ближайшем будущем появятся устойчивые к микробам покрытия для различных биомедицинских и технических применений.

Исследователи из Байройта до сих пор успешно протестировали функцию отпугивания микробов на двух типах материалов из паучьего шелка: на пленках и покрытиях толщиной всего несколько нанометров и на трехмерных гидрогелевых каркасах, которые могут служить прекурсорами для регенерации тканей. «Наши исследования на сегодняшний день привели к открытию, которое является абсолютно новаторским для будущей исследовательской работы. В частности, микробо-репеллентные свойства разработанных нами биоматериалов не основаны на токсических, то есть не разрушающих клетки эффектах. Решающий фактор, скорее, заключается в структурах на нанометровом уровне, которые делают поверхности паучьего шелка отталкивающими для микробов. Они делают невозможным прикрепление патогенов к этим поверхностям», - объясняет профессор доктор Томас Шейбель - заведующий кафедрой биоматериалов в Байройтском университете.

«Еще один интересный аспект заключается в том, что природа еще раз доказала, что является идеальным образцом для подражания для передовых концепций материалов. Натуральный паучий шелк обладает высокой устойчивостью к микробным заражениям, и воспроизведение этих свойств биотехнологическим способом является прорывом», - добавляет профессор Грегор Лэнг - один из двух первых авторов и руководитель исследовательской группы по переработке биополимеров в Университете Байройта.

В лабораториях Байройта были специально разработаны белки паучьего шелка с различными наноструктурами, чтобы оптимизировать биомедицинские свойства для конкретных приложений. И снова сетевые исследовательские центры в кампусе Байройта доказали свою ценность. Вместе с Баварским институтом полимеров (BPI) в этом исследовательском прорыве участвовали три других междисциплинарных исследовательских института Университета Байройта: Байройтский центр материаловедения и инженерии (BayMAT), Байройтский центр коллоидов и интерфейсов (BZKG), и Байройтский центр молекулярных биологических наук (BZKG).

Источник: Научная Россияnew.eurekalert.org


Другие новости

24 Июня 2026

Этим летом «Биомедиа» выбрала лучшую декорацию для своего корпоратива! Праздник прошел в атмосфере настоящего петербургского романтизма на фоне белых ночей и живописных видов по главной водной артерии города на двухпалубном теплоходе.

Подробнее

18 Июня 2026

С 10 по 11 июня в историческом отеле «Санкт-Петербург» состоялся Х Всероссийский конгресс по медицинской микробиологии, клинической микологии и иммунологии. Мероприятие, уже ставшее традиционной площадкой для диалога ведущих специалистов отрасли, в этом году вновь подтвердило статус главного события в сфере лабораторной диагностики.

Подробнее

29 Апреля 2026

В Санкт-Петербурге состоялась научно-практическая конференция с международным участием  «Инфекционные болезни: Мультидисциплинарный взгляд».

Подробнее

28 Апреля 2026
В апреле 2026 года, компания «Биомедиа» приняла участие в Международной выставке по Фармацевтике и Биотехнологии, которая прошла в Экспофоруме в Санкт-Петербурге. Биомедиа представила готовые питательные среды в чашках Петри, контактных чашках (чашки Rodak), во флаконах и пробирках для микробиологических лабораторий на фармацевтических предприятиях.
Подробнее

26 Декабря 2025

Один корпоратив и целых два повода для празднования. Сплоченный коллектив «БиоМедиа» отметил 18-й День Рождения компании, и запустил обратный отсчёт до Нового Года. Душевный, весёлый и яркий праздник прошел в уютном банкетном зале в центре Санкт-Петербурга.


Подробнее

19 Декабря 2025

Этот день — повод сказать спасибо. Науке за вдохновение, команде за сплоченность и вам, дорогие клиенты, за поддержку и доверие.

Подробнее

21 Апреля 2025
Компания Биомедиа приняла участие в Международной выставке и форуме по фармацевтике и биотехнологии IPhEB, которая прошла в Санкт-Петербурге с 8 по 10 апреля 2025 года
Подробнее