Ученые-медики Межвузовского кампуса создают материал для регенерации с использованием паутины паука-птицееда

Проще говоря, здесь исследуются биологические и механические свойства паутины in vitro на стволовых клетках человека.

Изучение структуры паучьего волокна имеет большой потенциал, так как существует множество способов его применения, например, для создания гелей для 3D-печати.

Идея использовать паутину в качестве биоматериала была предложена ректором БГМУ, академиком РАН, доктором медицинских наук, профессором Валентином Павловым. Он узнал о исследованиях, проводимых на трихонофилах (крупных сетеплетущих пауках). В лаборатории БГМУ эксперименты проводятся на пауках-птицеедах, но в ближайшее время планируется приобретение трихонофилов.

«Эта паутина обладает антибактериальными свойствами, на ней не размножаются бактерии, она прочная и устойчива к щелочам и кислотам. Наши ученые, а также коллеги из нашего партнерского вуза в Германии заметили, что эта паутина помогает ориентировать клетки при повреждении нервной ткани», – рассказал Валентин Павлов.

По словам ректора БГМУ, в мире уже проводятся исследования с использованием пауков-птицеедов для регенерации аксонов: «Это участок нервной клетки, который непосредственно иннервирует орган, будь то мышца или эндокринная железа. Это необходимо для восстановления функции поврежденной или утраченной периферической нервной ткани», – пояснил он.

В лаборатории содержатся четыре самки пауков рода Chilobrachus dyscolus в специально оборудованных террариумах для экспериментов. Каждый день сотрудники лаборатории исследуют нити пауков-птицеедов, привезенных из юго-восточной Азии, в частности, из Вьетнама.

«У птицеедов, с которыми мы работаем, три типа паутины. По некоторым данным, внутренний слой кокона обладает выраженными антибактериальными свойствами. Внешняя часть отвечает за механическую защиту, а защитная нить, сплетенная пауком, более прочная, чем обычная», – объясняет младший научный сотрудник лаборатории аддитивных технологий БГМУ Александр Гладких.

Сотрудники лабораторий разрабатывают методики сбора и обработки материала для создания тканеинженерных конструкций с регенеративной целью, исследуют физиологические (проводимость и возбудимость) и механические (растяжимость и прочность на разрыв) свойства паучьего шелка, а также такие биологические характеристики, как адгезия и пролиферация клеток, антибактериальная активность in vitro. В лаборатории активно работают над поиском оптимального способа стерилизации паутины.

«Экспериментальным путем мы определяем наилучший метод стерилизации материала шелка паутины. Мы будем использовать тот способ, который обеспечит наивысшую выживаемость клеток», – рассказывает руководитель лаборатории биоинженерии и биопринтинга Института фундаментальной медицины БГМУ Светлана Пятницкая.

В зависимости от полученных результатов материал будет имплантироваться лабораторным животным. Для этого предварительно создается модель повреждения нерва, после чего материал на основе паучьего шелка в форме жгута или каркаса будет введен животному для оценки его регенеративного потенциала.

В будущем ученые планируют разработать ранозаживляющую повязку и шовный материал с использованием паучьего шелка. Проект реализуется в университете в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).

Источник: Правительство РБ.