Это открытие может стать отправной точкой для разработки новых биоимплантатов, датчиков состояния организма и других медицинских приложений.
Проблема создания прочных, но легко отделяющихся соединений между живыми и неживыми тканями давно волнует биоинженеров. В поисках решения исследователи обратились к биссусу морских мидий. Биссус состоит из множества внеклеточных коллагеновых нитей, которые прикрепляются к каменистым поверхностям с помощью специального клея. Другой конец биссуса, называемый корнем стебля, закрепляется в мягких живых тканях мидии. Эта область контакта неживой и живой ткани называется биоинтерфейсом.
Исследование позволило установить, что корень стебля биссуса разделен на множество пластинок, называемых ламелями. Они сцепляются с живой тканью и создают невероятно прочное соединение. Однако самым интересным было открытие о том, что сила крепления может быть снижена благодаря пульсирующим движениям множества ресничек, расположенных на поверхности живой ткани. Эти движения контролируются нейротрансмиттерами серотонина и дофамина, что позволяет быстро отделить корень стебля по требованию.
Открытие канадских ученых представляет особый интерес для биомедицинских инженеров и ученых-материаловедов, занимающихся разработкой биоимплантатов, датчиков, интерфейсов и других приложений. Биоинтерфейс корня стебля биссуса отличается от искусственных материалов и может стать источником вдохновения для разработки биоинтерфейсов следующего поколения. Усовершенствованные биоинтерфейсы будут иметь важное значение для дальнейшего развития медицины и внесут свой вклад в здоровье человека в будущем.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science под названием “Сильнодействующий биоинтерфейс у мидий с быстрым высвобождением, обусловленным серотонинергической адгезией на основе ресничек”.
