Ученые из Сиднейского университета используют их для создания материалов, которые могут предотвращать образование тромбов в медицинских устройствах, например, в сердечных клапанах и стентах.

В 2021 году около 500-600 тысяч австралийцев жили с болезнями сердечных клапанов. Медицинские устройства, такие как клапаны и стенты, спасают жизни, но есть проблема: белки крови могут прилипать к их поверхности, образуя тромбы. Это часто требует повторной операции для замены устройства.

Недавно ученые опубликовали обзор в журнале Cell Biomaterials, где описали потенциал цвиттерионов и дали рекомендации по их использованию.

Медицинские имплантаты работают в очень сложных условиях. Например, сердечный клапан открывается и закрывается полмиллиарда раз за 10 лет, — говорит доктор Сина Нафиси, которая руководит исследовательской группой.

Сейчас средний срок службы таких устройств — меньше 10 лет. Ученые хотят увеличить этот срок, используя покрытия из цвиттерионов. Эти молекулы создают тонкий слой воды, который помогает крови течь, не прилипая к поверхности.

Цвиттерионы уже есть в наших клетках, где они помогают крови и белкам проходить через органы, не застревая. Ученые хотят использовать это свойство для создания более долговечных имплантатов.

Проблема «золотого сечения»: сколько цвиттерионов нужно

Ученые столкнулись с вопросом: как много цвиттерионов нужно для идеального результата? Слишком много — и это может ухудшить свертываемость крови, слишком мало — и тромбы все равно будут образовываться.

Команда уже создала покрытие, которое отталкивает воду и создает «водяную броню» на поверхности материала. Сейчас они работают над тем, чтобы это покрытие можно было наносить на любые материалы: ткани, металлы или пластик.

Мы хотим, чтобы цвиттерионы равномерно распределялись по поверхности. Для этого нужно найти идеальную концентрацию соли в растворе. Слишком много соли — и молекулы слипаются, — объясняет доктор Сепехр Талебиан.

Ранее ученые заявили, что вместо титановых имплантов будут использоваться графеновые.

Фото: Цвиттерионное покрытие связывается с водой, создавая водянистый слой. Это показано на примере сердца, нарисованного с помощью такого покрытия, после погружения его в цветной пищевой краситель. Источник: University of Sydney.