Свободные радикалы приходят на помощь имплантатам

Нанесение на искусственные суставные имплантаты свободных радикалов может предотвратить отторжение устройства организмом. Исследование, проведенное специалистами из Университета Сиднея, говорит о том, что можно создать технологию, помогающую имплантатам стать менее чужеродными.

Коленные имплантаты, стенты (устройство для реконструкции просвета какого-либо органа) и прочие биомедицинские имплантаты, как правило, требуют взаимодействия между биологическими молекулами и металлической или пластиковый поверхностью. Но когда протеины в организме вступают во взаимодействие с искусственной поверхностью имплантата, они постепенно теряют форму, необходимую для надлежащего функционирования. Организм пытается отторгать или хотя бы изолировать имплантат с помощью оболочки из рубцовой ткани.

Для минимизации этого риска и связанного с ним воспалительного процесса, команда австралийских ученых нашла новый способ защиты биоимплантов. Суть его состоит в том, что поверхность имплантата обрабатывается плазмой. Электростатические силы заставляют энергетические ионы плазмы проникают через покрытие и способствуют возникновению в нем свободных радикалов с непарными электронами.

После того, как покрытие извлекается из плазмы, свободные радикалы перемещаются на поверхность покрытия и приходят в соприкосновение с кислородом в воздухе. Это делает поверхность гидрофильной и благоприятной для собственных протеинов организма. Со временем все больше свободных радикалов оказываются на поверхности, где они связывают протеины, не позволяя им выйти из строя. Специалисты также разрабатывают белки, которые можно будет заранее поместить на поверхность имплантата и обеспечить таким образом желательное взаимодействие с окружающими тканями.

По словам авторов, новое покрытие может также использоваться в биосенсорах, которые обнаруживают присутствие патогенных организмов и прочих молекул. В этом случае свободные радикалы также помогают биологическим молекулам, являющимся «чувствительной частью» устройства, поддерживать нужную для работы форму.

Еще одной сферой применения могут стать микрочипы, которые облегчают ранее лечение заболеваний путем обнаружения «нездоровых» образцов белков, производимых организмом. Нанесение свободных радикалов также можно применять для ускорения процесса приготовления пищи и даже создания биотоплива.