Специалисты по инженерной химии и медики из университета Стэнфорда разработали искусственную роговицу, отличающуюся от всех прежних попыток создания таких материалов уникальными параметрами: как оптическими, так и биологическими. Тут надо сказать, что над искусственной роговицей работают независимо несколько групп в разных странах. Более того, есть даже образцы, уже применяющиеся в медицине. Однако, очевидно, свойства этих роговиц недостаточно хороши, ибо используют их в самых крайних случаях: как последнюю надежду, только тогда, когда отторжена роговица донорская. Стэнфордцы же надеются, что их творение заменит трансплантацию роговиц от трупов практически полностью. А это важно хотя бы из-за постоянной нехватки донорских органов.
Чтобы изготовить эту синтетическую роговицу, отличающуюся тончайшей выверенной структурой, авторы изобретения применяли последние достижения химии, наряду с фотолитографией
Столь крупное достижение стало возможным благодаря междисциплинарному подходу — исследования грех ученых соединили вместе химию, нанотехнологию, биологию и медицину. Команда, совершившая прорыв, — это инженер-химик Куртис Фрэнк, медик и химик-технолог Дэвид Мюн и офтальмолог Кристофер Та. Они создали необычный материал, получивший название Duoptix. Это гидрогель сложного состава, в котором доля воды может достигать 80 %, что идентично содержанию воды в человеческих тканях. В гидрогеле есть твердая фаза, и здесь это — спроектированная трехмерная сеть сложной формы. Причем авторы сплели в искусственной роговице два разных 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 рыболовную сеть, но трехмерную, — говорит Фрэнк. — Это прочный и эластичный материал”. Потому новая искусственная роговица прекрасно выдерживает процедуру имплантации — пришивание к глазу. Важно еще и то, что новый биологически совместимый гидрогель очень прозрачен и проницаем для питательных веществ, включая глюкозу, любимую “пищу” роговой оболочки.
Двойная структура полимерной роговицы придумана очень изящно. Центральный диск — чист и прозрачен. А окружающий его “гравированный” круг насыщен мельчайшими порами, приманивающими живые клетки из тканей, окружающих имплантат. Прибывающие клетки охотно размножаются и вырабатывают коллаген, надежно соединяющий вживленную искусственную роговицу с глазным яблоком пациента. А снаружи на диске роговицы вырастает тончайший слой прозрачных клеток эпителия.
Сначала американские ученые проверили гидрогель Duoptix на токсичность для живых клеток. Затем провели опыты по вживлению искусственной роговицы животным. В течение восьми недель после операции у животных не возникало никаких проблем с воспалением или отторжением имплантата. А материал синтетической роговицы остался совершенно прозрачным. Более длительные испытания — следующий шаг исследователей.
Кстати, преимущества новой роговицы 100 % биологической совместимостью и возможностью массового изготовления не исчерпываются. Искусственную роговицу можно сделать идеально выверенной формы, и работает она почти сразу.
Известно, что роговицы защищают глаза от пыли и микробов. Они также действуют как внешняя линза глаза, обеспечивая большую долю его суммарных оптических свойств. Понятно, что от удачных свойств искусственной роговицы будет зависеть ее успех в медицинской отрасли. Однако описание этого достижения и разъяснение его важности для медицины, выложенное на сайте университета, начинается не с оптики или биологии, а со слов: “Если глаза — “окна души”, роговые оболочки — стекла в этих окнах”.
Очень образно.
Добавить тут нечего.
Крупный снимок наглядно показывает, что новая роговица — не просто полимерный кружок, а настоящее произведение искусства
• ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ
Колос российской истории
Седевич Ю.
