Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Идеальный имплант

Ключевые слова:  имплант, МГУ

Автор(ы): Пресс-служба МГУ

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

24 ноября 2020

По сообщениям Пресс-службы МГУ, международная группа учёных с участием профессора МГУ Дмитрия Иванова разработала полимерный материал, способный стать идеальным имплантатом. Результат работы был опубликован в одном из самых цитируемых научных журналов мира Advanced Materials. Статья стала продолжением работы по биомиметическим материалам на основе щёточных сополимеров.

Идеи биомиметических (буквально — подражающих живому) материалов учёные берут из жизни. В данном случае велась работа по созданию полимеров, максимально приближенных по свойствам к тканям человеческого организма. В 2018 году профессор Дмитрий Иванов с коллегами синтезировали и изучили искусственный аналог кожи хамелеона: материал, который менял цвет и прочность в зависимости от механического воздействия. Созданная концепция позволяла создавать полимеры, механические свойства которых точно воспроизводили заданные живые ткани человека и животных.

«Раньше мы показали, что наши полимеры могут воспроизводить механическое поведение живых тканей, — рассказал Дмитрий Иванов, — причем они могут программироваться. Мы можем воспроизвести любую кривую, соответствующую деформации живых тканей. То есть, наши полимеры тянутся до нужного предела и затем становятся намного прочнее. А сейчас мы добавили к этим системам ещё одну функциональность. Теперь наши “умные” полимеры реагируют ещё на один фактор — температуру. Они твердые при комнатной температуре, но при контакте с живым телом (в данной работе — при 37 градусах Цельсия) они превращаются в жидкость. За счет такого фазового перехода при имплантации полимеры могут растекаться и заполнять полости в организме, создавая имплантат идеальной формы».

Идеал достигается за счёт того, что в полимере рушатся связи между боковыми цепями щеточки. Именно боковые цепи этой щеточки способны кристаллизоваться, создавая твердую кристаллическую фазу. Исследователи подобрали температуру плавления щеточек так, чтобы она соответствовала температуре тела. Такой материал можно сформовать в виде иглы, которая после введения растекается, потому что её механический модуль меняется на несколько порядков. И вместо иголки получается жидкость, способная заполнять полости.

Как пояснил Дмитрий Иванов, температуру фазового перехода можно подбирать с удивительной точностью. Она может колебаться от комнатной до 50-60 градусов Цельсия. «В данном случае мы сделали порог перехода в районе 37 градусов, настроив его на температуру человеческого тела, но можно подогнать параметры под любых животных».

Сейчас учёные сконцентрированы на том, чтобы понять степень влияния густоты щетки и разветвленности волосков на скорость фазового перехода. «У нас как раз проходит эксперимент на синхротроне в Гренобле, где мы начали изучать детали фазового перехода с помощью рентгеноструктурного анализа».

Как отметил профессор, структурная часть работы сделана в основном в МГУ: «Кое-что сделано в Гренобле, за что им отдельное спасибо, но основная часть работы прошла на дифрактометре Московского университета».

Ещё одним свойством, которое можно использовать в медицине, стало то, что при кристаллизации в иглу из щёточного полимера можно поместить лекарство. И по мере растворения иглы она станет выделять лекарственные вещества: «Наши материалы достаточно многогранны. Мы можем из этих щёток создавать полимерные сетки. И в зависимости от густоты щёток мы можем менять такие параметры, как скорость высвобождения веществ, внедренных в структуру нашего полимерного кристалла. Эта работа у нас только начинается. Проводить мы её планируем в сотрудничестве с новой лабораторией, создаваемой сейчас на химическом факультете МГУ в рамках мегагранта».


В статье использованы материалы: Пресс-служба МГУ


Средний балл: 10.0 (голосов 2)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Червячки
Червячки

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.