Учёные-медики Межвузовского кампуса работают над созданием материала для регенерации тканей

Лаборатории биоинженерии и биопринтинга, а также природоподобных материалов Института фундаментальной медицины БГМУ и аддитивных технологий развивают проект по созданию биоматериала на основе паучьего шёлка для регенеративной медицины и тканевой инженерии. Простыми словами, учёные изучают биологические и механические свойства паутины на стволовых клетках человека в лабораторных условиях.

Исследование структуры паучьих волокон перспективно, поскольку материал может применяться, например, для создания гелей для 3D-печати. Идею использования паутины в качестве биоматериала предложил ректор БГМУ, академик РАН, д.м.н., профессор Валентин Павлов. Он узнал об исследованиях, проводимых на трихонофилах, крупных сетеплетущих пауках. В лаборатории БГМУ эксперименты проводятся на пауках-птицеедах, однако вскоре планируется закупить и трихонофилов.

— Паутина обладает антибактериальными свойствами, на её поверхности не размножаются бактерии, она прочная и устойчива к воздействию щелочей и кислот. Учёные БГМУ и их коллеги из Германии заметили, что паутина может направлять клетки при регенерации нервной ткани, — объясняет ректор БГМУ Валентин Павлов.

По словам учёного, в мире уже проводятся исследования с использованием паутины пауков-птицеедов для восстановления нервных волокон. Это позволяет восстанавливать функцию периферической нервной ткани, иннервирующей органы, такие как мышцы или эндокринные железы.

В лаборатории БГМУ содержатся четыре самки пауков рода Chilobrachus dyscolus в специально оборудованных террариумах. Сотрудники ежедневно изучают нити пауков, привезённых из Вьетнама.

— Пауки-птицееды производят три вида паутины. Внутренний слой кокона обладает антибактериальными свойствами, внешняя часть кокона более прочная, защищает его от разрывов, — объясняет младший научный сотрудник лаборатории аддитивных технологий БГМУ Александр Гладких.

Учёные лабораторий разрабатывают методы сбора и обработки паутины для создания тканеинженерных конструкций с регенеративными свойствами. Они исследуют физиологические свойства, такие как проводимость и возбудимость, а также механические характеристики, включая растяжимость и прочность на разрыв. Дополнительно изучаются биологические параметры, такие как адгезия и пролиферация клеток, и антибактериальная активность материала. Ведётся большая работа по определению наилучшего метода стерилизации паутины.

— Экспериментальным путём мы подбираем оптимальный способ стерилизации паучьего шёлка, чтобы достичь максимальной выживаемости клеток, — поясняет Светлана Пятницкая, руководитель лаборатории биоинженерии и биопринтинга Института фундаментальной медицины БГМУ.

В зависимости от результатов исследований материал будет имплантирован лабораторным животным для оценки его регенеративного потенциала. Планируется создать модель повреждения нерва и внедрить паутину в форме жгутика или каркаса для проверки её эффективности.

В будущем учёные надеются разработать ранозаживляющие повязки и шовный материал на основе паучьего шёлка. Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).