Биофизики из Университета «Сириус» и МФТИ исследовали фундаментальные свойства гиалуроновой кислоты на уровне отдельной молекулы с помощью новой уникальной методики на основе атомно-силовой микроскопии. Благодаря полученным данным специалисты смогут в будущем разработать биомиметические материалы, максимально похожие на живые ткани человека. Результаты проведенного исследования опубликованы в журнале Carbohydrate Polymers (if 10.7).
Об этом сообщает издание poisknews. Косметологи давно знакомы и уже не могут обходиться в своей практике без гиалуроновой кислоты, но новое исследование ее свойств и особенностей расширяет горизонты ее использования.
Особенность ГК, как подчеркивают исследователи, в том, что в процессе эволюции она практически не изменялась. Понимание механических свойств гиалуроновой кислоты позволяет на ее основе создавать материалы, максимально приближенные к тканям живой природы.
В своей работе ученые использовали метод атомно-силовой микроскопии (АСМ), суть которого заключается в сканировании поверхности образца острым зондом. В результате этого получаются данные о микрорельефе. Специально для этого исследования Дмитрий Клинов, руководитель группы направления «Биоматериалы» Университета «Сириус» и заведующий лабораторией функциональных биоматериалов МФТИ, разработал сверхострые зонды, радиус острия которых — около 1 нм. Благодаря таким зондам стало возможным получение изображения отдельных молекул полимеров.
«Использованный в работе метод АСМ не новый, однако мы довели его до совершенства. Атомарно-ровная поверхность в качестве подложки в сочетании со сверхострыми зондами позволила нам визуализировать отдельные молекулы гиалуроновой кислоты. Ничего подобного до нас в мире никто еще не делал», — рассказывает Дмитрий Клинов.
Визуализация отдельных молекул гиалуроновой кислоты с высоким разрешением позволила ученым впервые получить данные об их механических свойствах.
Оказалось, что молекулы гиалуроновой кислоты обладают в 1000 раз большим модулем Юнга (то есть они менее гибкие), чем коллаген, и в 10 раз большим, чем паутинные или амилоидные фибриллы. Подобное открытие еще на один шаг приблизило научное сообщество к созданию материалов, максимально похожих на человеческие ткани.
Ученые Университета «Сириус» уже разрабатывают биомиметические материалы, которые позволят восстанавливать поврежденные ткани организма человека после травм или заболеваний. Гиалуроновая кислота рассматривается в данном контексте как один из важных компонентов искусственной кожи, так как улучшит ее биосовместимость и существенно повысит регенерацию поврежденных тканей.
