Такие полимеры востребованы в хирургии, клеточной инженерии и регенеративной медицине.
Ученые Уральского федерального университета вместе с учеными из России, Израиля и Японии создают биосовместимые полимеры на основе «умного» материала (полиэпсилонкапролактона), который запоминает форму. Они подходят для биомедицинских целей: для хирургии, клеточной инженерии, регенеративной медицины. Из такого материала можно изготавливать устройства для малоинвазивных хирургических операций (с минимальными разрезами), самозатягивающиеся хирургические нити и другие.
«Особенностью полимеров с памятью формы является возможность восстановить изначальную форму при изменении температуры. Выглядит это следующим образом: изготавливается полимерное изделие с некоторой „запрограммированной“ формой. Затем это изделие деформируется произвольным образом, например, растягивается или сворачивается, как хирургическая нить. При нагреве до определенной температуры в полимере активируется механизм памяти, заложенный на молекулярном уровне, и изделие восстанавливает изначально заданную форму», — рассказал руководитель лаборатории моделирования многофазных физико-биологических сред УрФУ Илья Стародумов.
В России производство полиэпсилонкапролактона неразвито, и ученые отмечают, что исследования могут повысить интерес к разработке таких полимеров в целом и конкретных изделий из них в частности.
Ученые УрФУ создали компьютерную модель молекулярной структуры полимера, которая улучшила характеристики материала и технологию его изготовления на молекулярном уровне.
«Наша часть работы состоит в том, чтобы виртуально воспроизвести полимеризацию на молекулярном уровне. Это необходимо для того, чтобы в деталях изучить процесс „сшивания“ отдельных макромономеров в полимерную сеть. Таким образом мы исследуем технологический процесс создания полимера на уровне отдельных молекул», — рассказал Стародумов.
Уральские ученые продолжат работу по развитию молекулярных моделей. Следующим этапом исследований станет моделирование характеристик уже «сшитой» полимерной сети.