Ученые-медики Межвузовского кампуса создают регенерирующий материал из паутины паука-птицееда

Ученые лабораторий биоинженерии и биопринтинга, а также природоподобных материалов Института фундаментальной медицины Башкирского государственного медицинского университета (БГМУ) разрабатывают проект по созданию биоматериала на основе шелка паутины для регенеративной медицины и тканевой инженерии. Иными словами, они исследуют биологические и механические свойства паутины на стволовых клетках человека in vitro.

Изучение структуры паутинного волокна представляет собой перспективное направление, так как этот материал может использоваться, например, для изготовления гелей для 3D-печати.

Идея применения паутины в качестве биоматериала была предложена ректором БГМУ, академиком РАН, доктором медицинских наук, профессором Валентином Павловым. Он ознакомился с исследованиями, проводимыми на трихонофилах — крупных сетеплетущих пауках. В лаборатории БГМУ в настоящее время проводятся эксперименты с пауками-птицеедами, но в ближайшем будущем планируется приобрести и трихонофилов.

По словам Валентина Павлова, паутина обладает антибактериальными свойствами, не дает возможности бактериям размножаться, а также является крепкой и стабильной в различных средах — щелочной и кислой. Исследования сотрудников БГМУ и их немецких коллег показывают, что паутина может служить ориентиром для клеток при повреждении нервной ткани.

Ректор отметил, что по всему миру ведутся исследования с использованием пауков-птицеедов для восстановления волокон нервной системы: «Аксоны — это те части нервных клеток, которые иннервируют органы, такие как мышцы и эндокринные железы. Это важно для восстановления функций у людей с повреждениями периферической нервной системы», — добавил он.

В лаборатории на данный момент содержатся четыре самки пауков рода Chilobrachus dyscolus в специализированных террариумах, созданных для экспериментов. Ежедневно изучаются нити пауков-птицеедов, привезенные из юго-восточной Азии, в частности, из Вьетнама.

«У пауков, которые мы исследуем, три типа паутины. Известно, что внутренний слой кокона обладает выраженными антибактериальными свойствами, а внешний и защитный слой, который паук плетет для защиты кокона, гораздо прочнее обычной нити», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории аддитивных технологий БГМУ Александр Гладких.

Сотрудники лабораторий разрабатывают методики сбора и обработки паутинного материала для создания тканеинженерных конструкций, проверяют физиологические (проводимость и возбудимость) и механические (растяжимость и прочность на разрыв) характеристики, а также изучают элементы клеточной адгезии, пролиферации и антибактериальной активности in vitro. В лаборатории активно исследуется и оптимальный способ стерилизации паутины.

«Проводим эксперименты для определения наилучшего метода стерилизации шелка паутины. Мы выберем тот, при котором максимальная выживаемость клеток будет достигнута», — комментирует руководитель лаборатории биоинженерии и биопринтинга Института фундаментальной медицины БГМУ Светлана Пятницкая.

По результатам этих испытаний материал будет имплантирован лабораторным животным с созданной моделью повреждения нерва. Затем биоматериал в виде жгутика или каркаса будет введен в животное для оценки его регенерирующего потенциала.

В будущем ученые намерены разработать ранозаживляющую повязку и шовный материал на основе шелка паутины. Этот проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).

Источник : rodnikplus.ru