Используя паутину паука-птицееда, ученые-медики Межвузовского кампуса разрабатывают материал для регенерации

Ученые из лабораторий биоинженерии и биопринтинга, а также природоподобных материалов Института фундаментальной медицины БГМУ и межвузовского кампуса работают над проектом создания биоматериала на основе шелка паутины для регенеративной медицины и тканевой инженерии. В рамках исследования изучаются биологические и механические свойства паутины in vitro на стволовых клетках человека.

Исследование структуры волокна паутины представляет интерес благодаря широким возможностям его применения, включая изготовление гелей для 3D-печати. Идею использования паутины в качестве биоматериала принес ректор БГМУ, академик РАН Валентин Павлов, который узнал о проведении исследований на трихонофилах. В лаборатории БГМУ эксперименты ведутся на пауках-птицеедах, с планами на приобретение трихонофилов в будущем.

Паутина обладает антибактериальными свойствами, не позволяет размножаться бактериям и отличается прочностью, стабильной в кислотных и щелочных средах. Ученые также отметили, что этот материал помогает ориентировать клетки при повреждении нервной ткани. Исследования в других странах уже касаются регенерации аксонов, что имеет значение для восстановления функций периферической нервной ткани.

В лаборатории находятся четыре самки пауков рода Chilobrachus dyscolus в специализированных террариумах. Сотрудники изучают нити пауков-птицеедов из Вьетнама, работая с тремя видами паутины, которые имеют различные свойства. Внутренний слой кокона проявляет антибактериальные качества, в то время как внешняя часть обеспечивает механическую прочность.

Команда разрабатывает методики сбора и обработки паутины для создания тканеинженерных конструкций, исследуя такие свойства, как проводимость, возбудимость, растяжимость и прочность на разрыв, а также адгезию и пролиферацию клеток. В лаборатории активно проводится работа по определению оптимального способа стерилизации паутины, чтобы максимизировать выживаемость клеток.

В зависимости от результатов исследований, биоматериал будет применен для имплантации в лабораторных животных. Для этого создадут модель повреждения нерва, после чего паутина будет введена в виде жгутика или каркаса для оценки регенерирующего потенциала.

В будущем планируется разработка ранозаживляющей повязки и шовного материала на основе шелка паутины. Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030».