Исследование: чем почвенный гриб может помочь в биомедицине

Грибы считаются санитарами леса. Они разлагают мертвую органику — опавшие листья, поваленные деревья — и превращают их обратно в питательные вещества, которые могут использовать растения. Ученые задумались, а не могли бы грибы стать основой для материалов будущего в биомедицине.
Анна Мартынова
Анна Мартынова
Исследование: чем почвенный гриб может помочь в биомедицине
Аделаидский университет

Что такое мицелий

Если представить гриб как яблоню, то то, что мы видим над землей, то есть само яблоко, — это плодовое тело. А мицелий — это вся корневая система яблони, скрытая под землей. То есть, мицелий — это настоящий организм гриба, сеть тончайших нитей, называемых гифами. Они то и пронизывают почву или древесину, добывая питательные вещества.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В последние годы ученые обратили пристальное внимание на мицелий, поскольку он обладает интересной структурой: прочный, легкий и может образовывать сложные трехмерные сети. Его уже пробуют использовать для биоразлагаемой упаковки или даже для элементов мебели.

Мицелий гриба
Мицелий гриба
WikiCommons

Ученые из Университета штата Юта обнаружили, что вид почвенной плесени Marquandomyces marquandii может стать основой для материалов будущего в биомедицине. Исследование было опубликовано в JOM.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Чем гриб может помочь в биомедицине

С помощью серии экспериментов ученые показали, что мицелий гриба Marquandomyces marquandii можно превратить в гидрогель — материал, который способен поглощать и удерживать огромное количество воды, словно супергубка. Один из примеров гидрогеля — материал внутри детских подгузников. Но в медицине он необходим для имитации человеческой ткани.

«То, что вы видите здесь, — это гидрогель с многослойными слоями. Это видно невооруженным глазом, и эти множественные слои имеют разную пористость. Таким образом, верхний слой имеет около 40% пористости, а затем есть чередующиеся полосы 90% пористости и 70% пористости»
Атул Агравал ведущий автор исследования
Стивен Нэйлвэй и Атул Агравал изучают культуру гриба
Стивен Нэйлвэй (слева) и Атул Агравал изучают культуру гриба, растущую в жидкой среде в лаборатории Нэйлуэя в Инженерном колледже Университета штата Юта.
Дэн Хикссон
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Что особенного в этом гидрогеле

В отличие от многих других грибов, мицелий Marquandomyces marquandii обладает набором свойств, делающих его идеальным кандидатом для медицины:

  1. Он способен поглощать и удерживать до 83% воды, не теряя формы.
  2. После растяжения или сжатия материал восстанавливает 93% своей первоначальной формы. Это свойство важно для имплантов.
  3. Гриб самостоятельно строит сложную систему, и его слои с разной плотностью помогают равномерно распределять механическое напряжение, делая материал прочным.

Почему это перспективно для медицины

«Мицелий состоит в основном из хитина, который похож на то, что содержится в ракушках и экзоскелетах насекомых. Это биосовместимая, но также это очень губчатая ткань»
Стивен Нэйлуэ доцент машиностроения из Университета штата Юта

Подобная комбинация свойств может позволить ученым использовать гидрогель как каркас, на который будут подсаживаться собственные клетки пациента, чтобы вырастить новую кожу, хрящ или даже нервную ткань.

Кроме того, специалисты надеются, что получится использовать мицелий гриба для создания мягких и прочных имплантов, влагоемких сенсоров или дозаторов для лекарств, которые можно будет «наклеить» на кожу.