Исследователи из Китая и Швейцарии взяли мембрану из металлополимерного проводника, разработанного ими ранее, и свернули ее, поместив в небольшую прозрачную трубку. В итоге им удалось получить гибкий, биоразлагаемый, электронный аналог натурального кровеносного сосуда с похожей структурой. Результаты тестов опубликованы в журнале Matter.

Предварительные опыты на искусственной модели раны показали, что электрическая стимуляция созданных кровеносных сосудов улучшила пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток к месту заживления и может способствовать образованию новой эндотелиальной ткани естественных сосудов. Также ученые заметили, что внедрение устройства вместе с электропорацией успешно доставляет окрашенные белки к кровеносным сосудам в лаборатории.

Затем устройство протестировали на кроликах, заменив их сонные артерии. В течение трех месяцев команда наблюдала, как работают электронные сосуды в кровеносной системе. Оказалось, разработка обеспечивает достаточный приток крови в течение всего срока, а искусственные артерии функционируют так же хорошо, как естественные и без серьезной деформации. После удаления имплантатов ученые проанализировали состояние внутренних органов животных и не нашли никаких признаков воспаления.

Состояние имплантированного сосуда через три месяца
Состояние имплантированного сосуда через три месяца

Несмотря на то что тесты на кроликах прошли успешно, ученым предстоит проделать еще много работы по модернизации сосудов, прежде чем начнутся испытания на людях: в том числе необходимо провести проверку безопасности устройства на разных животных и оценку его долговечности. Сейчас специалисты собираются оптимизировать разработку для связи с мелкой электроникой, например батареями и встроенными системами управления, чтобы получить возможность имплантировать все части устройства и сделать их полностью разлагаемыми внутри организма.

По мнению авторов исследования, их устройство справится с ограничениями обычных тканеинженерных конструкций, которые плохо способствуют регенерации кровеносных сосудов и, в отличие от естественных тканей, часто вызывают воспаление. «Ни одна из существующих конструкций малого диаметра не отвечает требованиям лечения сердечно-сосудистых заболеваний», — отметил автор работы Синью Цзян, сотрудник Южного университета науки и технологий и Национального центра нанонауки и технологий в Китае.

Команда надеется, что когда-нибудь эта технология будет помогать пациентам быстро восстанавливаться после операций и ее, может быть, объединят с искусственным интеллектом, чтобы собирать данные о скорости кровотока человека, кровяном давлении и уровне глюкозы в крови.