Китайські дослідники створили скло з амінокислот і пептидів, яке є біосумісним, біорозкладним та придатним до компостування. Такий матеріал може замінити шкідливі для довкілля пластикові матеріали, зокрема ті, що використовуються в медицині, зазначається у журналі Science Advances.
Штучні мушлі зі скла, зробленого з амінокислот з флуоресцентними домішками. Ruirui Xing
Як створили скло?
При виготовленні звичайного скла сировину для нього нагрівають до високої температури, щоб розплавити. Однак таке нагрівання скоріше зруйнує амінокислоти та пептиди. Щоб збільшити термостабільність сполук науковцям Китайської академії наук довелося їх модифікувати гідрофобними групами на кінцях молекул. Після цього розплавлену масу піддали швидкому охолодженню, отримавши скло високої якості, що пропускає близько 90 відсотків світла.
Змінюючи амінокислотний склад, вчені отримали різні типи скла. Кульки із нього розкладалися в умовах компосту від трьох тижнів до восьми місяців, залежно від типу. У дослідах із симульованою шлунковою кислотою та кишковою рідиною кульки з різного типу скла розчинялися за період від одного тижня до п'яти місяців. При імплантації під шкіру мишам скло не спричинило явних ознак відторгнення або набряку. За 2-4 тижні кульки діаметром 0,5 сантиметра розчинилися й стали непомітні. Хоча спочатку у них відмітили у місці імплантації незначну м'язову атрофію, вона самостійно пройшла за декілька тижнів.
А навіщо таке скло?
Винахідники сподіваються, що створене ними скло може замінити менш вдалі наявні матеріали. Зокрема, з їхнього скла можна створити біосумісні тимчасові імплантати, які зможуть самостійно розчинитися в організмі, коли потреби в них більше не буде, усуваючи потребу у повторній операції.
Те, що скло самостійно розкладається у навколишньому середовищі та створене із природних амінокислот і пептидів, означає також, що воно не шкодитиме довкіллю. Окрім цього, розплавлену масу амінокислот можна використати для друку матеріалів різної форми на 3D-принтері. Це робить його потенційним замінником комерційно доступних скла та пластику, які менш дружні до довкілля.