Аэрогели - это класс материалов, которые представляют собой пористые структуры с очень низкой плотностью и высокой пористостью. Они образуются путем удаления жидкости из геля, оставляя только твердую матрицу, которая содержит большое количество воздуха.
В ходе недавнего исследования, проведенного учёными из США, найдено применение уникальным свойствам аэрогелей в медицине - они способны значительно ускорять процесс заживления, обеспечивая быструю васкуляризацию в поврежденных тканях. Результаты исследования представлены в Biomaterials.
Гранулированные аэрогелевые каркасы разработаны с использованием сверхкритической сушки углекислым газом (CO2) ковалентно сшитых микрочастиц гидрогеля на основе желатина и метакрилоила, что позволило с высокой точностью контролировать микроархитектуру пор каркаса на клеточном уровне.
Установлено, что:
- Размер и взаимосвязанность пор критически важны для ускорения регенерации тканей (влияют на адгезию, инфильтрацию и дифференцировку клеток, на транспорт кислорода и питательных веществ).
- Сверхкритическая сушка CO2 позволяет сохранить структуру гранулированных каркасов, создавая сверхлегкие материалы.
- Размер пор можно изменять, варьируя размеры микрочастиц, что позволяет настраивать свойства каркасов.
- Гранулированные аэрогелевые каркасы способствовали лучшей инфильтрации клеток in vitro и улучшали интеграцию тканей и васкуляризацию in vivo.
- Аэрогели могут быть наполнены различными клетками (миоцитами и т.д.).
В планах ученых - добавить биохимические сигналы, которые будут способствовать росту клеток и регулировать иммунные реакции для улучшения качества заживления и снижения риска осложнений.
Таким образом, гранулированные аэрогелевые каркасы с программируемой микроструктурой пор могут найти применение в регенеративной медицине.
