Из гриба создали гидрогель для регенерации человеческих тканей
Ученые из Университета штата Юта обнаружили, что обычный гриб, Marquandomyces marquandii, способен создавать необычные гидрогели — материалы, которые удерживают воду и по структуре напоминают мягкие ткани организма. Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.
В отличие от большинства грибов, M. marquandii образует гидрогели, которые не высыхают и не теряют форму. Их многослойная структура удерживает до 83% воды и восстанавливает до 93% исходной прочности даже после сильных нагрузок. Такие свойства делают материал особенно ценным для медицины: он может служить каркасом для выращивания клеток, ускорять заживление человеческих тканей или использоваться в создании гибких имплантов и биосовместимых медицинских устройств.
«То, что вы видите, — это многослойный гидрогель. Несколько слоев различаются по пористости, и их можно различить даже невооруженным глазом», — рассказывает Атул Агравал, ведущий автор исследования.
Ключ к необычным свойствам — мицелий гриба. Он состоит в основном из хитина, вещества, которое также образует раковины моллюсков и экзоскелеты насекомых. Такая структура не только биосовместима, но и удивительно устойчива. Стивен Нэйлвей, старший автор работы, отмечает, что слоистый рост мицелия распределяет нагрузку между слоями, помогая материалу сохранять целостность.
Команда также показала, что грибные гифы — тончайшие нити, образующие мицелий — растут практически бесконечно, пока есть питание. Они периодически формируют перегородки, разделяющие длинные нити на множество клеток, что делает структуру одновременно гибкой и прочной.
Любопытно, что находка оказалась случайной. Сначала ученые приняли плесень за другой вид, известный как «керосиновый гриб», который способен разрушать топливо. Но необычная слоистая структура заставила их пересмотреть выводы. Миколог Брин Дентингер позже установил, что это был Marquandomyces marquandii. Случай показывает, насколько мало изучен мир грибов: из миллионов предполагаемых видов науке подробно известно лишь о 4%.
«Ошибки в определении видов для нашей науки обычное дело. Мы пока охарактеризовали лишь малую часть грибного царства», — говорит Дентингер.
Сегодня команда готовит патент на разработку и планирует перевести технологию из лаборатории в медицину. Они считают, что грибные гидрогели можно будет использовать для создания биосовместимых каркасов, имитирующих кость или мягкие ткани, а также для гибких медицинских устройств.
