Исследователи Университета науки и технологий МИСИС, Сколтеха и Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН предложили новое решение для создания медицинских повязок.
Ученые использовали технологию электроспиннинга, благодаря которой раствор поливинилового спирта с оксидом алюминия распыляется через тончайшую иглу и высыхает в воздухе. В результате струи оседают в виде ультратонких нитей и наслаиваются друг на друга, образуя композитный материал. Подробности исследования опубликованы в журнале Emergent Materials.
Меняя структуру и состав наноматериала, ученым удается придавать волокнам антибактериальные, кровоостанавливающие и ранозаживляющие свойства.
Ключевая задача — получение как можно более тонких волокон, поскольку чем тоньше нить, тем выше общая площадь поверхности материала, что особенно важно для адсорбции, высвобождения лекарств и взаимодействия с тканями. Мы создали модель, позволяющую точно предсказывать толщину волокон. Это критически важно для воспроизводимости и дальнейшего масштабирования технологии.
Ученые рассчитали концентрацию оксида алюминия, напряжение, расстояние между иглой и приемником, и добились среднего диаметра волокон 178 нм. Для того, чтобы материал сохранял структуру даже после замачивания, специалисты добавили к наночастицам оксида алюминия сшивающий агент.
Полученный композит обладает свойствами, которые ранее было сложно объединить в одном материале: водостойкость, биосовместимость, высокая площадь поверхности и механическая стабильность. Используя разные составы, можно создавать материал для множества применений. Это открывает путь к изготовлению медицинских повязок нового поколения — с возможностью доставки лекарств, обеззараживания и остановки кровотечения.
Отмечается, что разработка перспективна не только для создания перевязочных материалов. В сотрудничестве с Институтом биомедицинской инженерии МИСИС сотрудники кафедры физической химии университета планируют создавать матриксы для регенерации кожи.
Ранее Наука Mail писала о новом растворяемом сплаве для медицинских имплантатов.