Синтетическая ткань для нейронов: как прорыв в области искусственных материалов поможет науке

Биоинженеры совершили прорыв в области создания искусственных тканей, разработав первый в мире полностью синтетический материал, который имитирует структуру мозга, не используя биологических компонентов. Это открытие может значительно расширить возможности для исследований нейронных процессов, тестирования медикаментов и разработки новых методов лечения неврологических заболеваний. Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде представили платформу BIPORES — первую в мире искусственную ткань, способную поддерживать рост и развитие нейронных клеток. В отличие от традиционных методов, где для создания каркаса применяются белки или биологические материалы, BIPORES основана на синтетическом полимере полиэтиленгликоле (ПЭГ). Этот материал обладает химической нейтральностью и отталкивает клетки, подобно тефлону, что делает его идеальным для создания контролируемой среды. Для удержания клеток на такой поверхности учёные использовали инновационную технологию, основанную на биогелях с седлообразной внутренней структурой. Каркас стабилизирован наночастицами диоксида кремния, что обеспечивает его прочность и долговечность. В результате получается трёхмерная сеть с многочисленными порами, которые позволяют клеткам свободно перемещаться, получать питательные вещества и выводить продукты жизнедеятельности. Для формирования каркаса использовалась микрожидкостная система и биопринтер. Специальная жидкость из ПЭГ, этанола и воды пропускалась через микроскопические стеклянные трубки. При контакте с потоком воды компоненты начинали разделяться, а мгновенная вспышка света фиксировала структуру, создавая губчатый материал с многочисленными порами. Такой подход позволяет точно контролировать размер и форму пор, что критически важно для поддержания жизнедеятельности клеток.