Новая модель предсказывает поведение гранулированных гидрогелей для медицины
Уникальные свойства гранулированных гидрогелей зависят от взаимодействия отдельных частиц. На фото показан нижний слой упакованного гранулированного гидрогеля, состоящего из частиц диаметром ~200 мкм. Автор: Гуннар Томпсон
Исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне разработали новую модель для понимания и контроля поведения гранулированных гидрогелей — материалов, состоящих из плотно упакованных микроскопических гелевых частиц с перспективными применениями в медицине, 3D-биопечати и восстановлении тканей.
Исследование, опубликованное в журнале Advanced Materials, объединило экспертизу в области инженерии биоматериалов и реологии. Гранулированные гидрогели способны имитировать механические свойства живых тканей, что делает их идеальными кандидатами для доставки клеток в организм.
«Чтобы использовать гранулированные гидрогели, их нужно поместить внутрь тела, — объясняет профессор Саймон Роджерс. — Обычно это предполагает инъекцию или печать, что требует понимания того, как эти материалы текут и деформируются».
Команда применила продвинутую реологическую модель Kamani-Donley-Rogers, которая учитывает «хрупкость» материала. Эта модель позволяет предсказать поведение гидрогелей при любых условиях течения или деформации, например при печати или инъекции в организм.
Профессор Брендан Харли, специализирующийся на инженерии имплантируемых биоматериалов, отмечает важность исследования для моделирования костного мозга:
«Здоровый костный мозг необходим для пожизненного здоровья. Способность создавать и характеризовать всё более сложные гранулированные модели костного мозга предлагает совершенно новый способ понять, как эволюция свойств со временем влияет на поведение этих важных клеток».
Исследователи уверены, что объединение их экспертизы заложит основу для практического применения разработки в биомедицине, включая понимание прогрессирования заболеваний, старения и валидацию новых терапевтических методов.
Соавторами исследования выступили аспиранты Гуннар Томпсон и Джийе Ли.
0 комментариев