Вчені з Фрайбурзького університету в Німеччині створили штучний м’яз з еластину — поширеного білка тварин. Він здатни скорочуватися під впливом температури і кислотності середовища і повністю біосумісний. Теоретично в майбутньому такі м’язи можуть знайти застосування в регенеративній медицині, відновлюючи фрагменти безповоротно втрачених тканин. Про це Стефан Шиллер (Stefan Schiller) і його колеги пишуть в статті, опублікованій в журналі Advanced Intelligent Systems.
Еластин — фібрилярний, що нагадує довгі нитки білок, що входить до складу сполучної тканини. Він формує міжклітинний каркас, який підтримує клітинні структури, направляє їх зростання і міграції окремих клітин. Саме еластин надає пружність шкірі, стінок судин, сечового міхура та інших тканин. Вчені з Фрайбурга злегка змінили амінокислотну послідовність еластину, отримавши дві схожі молекули, одна з яких реагує на кислотність (рН) середовища, а інша — на температуру; за допомогою фотохімічних реакцій обидва ланцюжки зшили в двошарову структуру.
У присутності хімічного джерела енергії (в цьому випадку — сульфіту натрію) такі білки здатні оборотно змінювати свою структуру. Слідуючи за коливаннями рН, один з них скорочується і розтягується знову, змушуючи всю таку м’яз то згинатися, то приймати вихідну форму, перетворюючи хімічну енергію в механічний рух. Додатковим температурним впливом ці коливання можна « включати» і «вимикати», забезпечуючи штучному м’язу “ефект пам’яті”.
На думку вчених, в майбутньому вдасться створити аналоги цієї системи, здатної реагувати і на інші стимули зовнішнього середовища, а також використовувати інші хімічні сполуки як джерела енергії. Програмовані м’язи можуть знайти застосування не тільки в медицині, але і робототехніці. Ну а поки розробники машин експериментують з цілими живими м’язовими клітинами, приводячи свої пристрої в рух.
