Фото: rsc.org
Нановолокна из крахмала имеют отличные перспективы для применения в различных областях медицины благодаря своей эластичности, большой площади поверхности и способности к биологическому разложению. Они также обладают биосовместимостью и пористостью, что делает их подходящими для доставки лекарств, заживления ран и даже регенерации костей.
«Чтобы приготовить спагетти, нужно пропустить смесь воды и муки через металлические отверстия. В нашем исследовании мы сделали то же самое, но использовали электрический разряд для пропускания смеси муки, — объясняет химик Адам Клэнси. — Это действительно спагетти, но в гораздо меньшем масштабе».
Специалист по фармацевтическим материалам Гарет Уильямс рассказал, что нановолокна из крахмала могут быть использованы в раневых повязках благодаря своей высокой пористости. По словам специалиста, рассматривается возможность их использования в качестве основы для восстановления тканей, так как они имитируют внеклеточный матрикс — сеть белков и других молекул, поддерживающих жизнедеятельность клеток.
Процесс получения крахмальных нановолокон непосредственно из растений требует значительных затрат энергии и воды. Команда ученых под руководством химика Беатрис Бриттон из Университетского колледжа Лондона решила исследовать альтернативный способ — создание волокон из дешевого растительного сырья, такого как мука.
Однако мука состоит не только из крахмала: она также содержит белки и целлюлозу, что усложняет процесс электропрядения. Любой, кто готовил с мукой, знает, что смешивание ее с водой дает густое тесто, которое отлично подходит для выпечки, но не для прядения нановолокон.
Поясним: электроспиннинг — это процесс, при котором электрический заряд притягивает материал и направляет его через маленькое отверстие. Чтобы использовать этот метод с мукой, ученым пришлось заменить воду на муравьиную кислоту, которая разрушает спиральные структуры крахмала. Когда материал выходит из отверстия, кислота испаряется, оставляя только наноспагетти.
Полученные нити образуют гибкий гидрофильный мат из нановолокон. Каждая нить диаметром около 2 сантиметров слишком мала для визуального восприятия, поэтому исследователи использовали сканирующий электронный микроскоп для анализа полученного материала.
Созданные таким образом материалы могут стать более доступной и экологически чистой альтернативой другим растительным нановолокнам. Однако ученым предстоит изучить их свойства, чтобы понять скорость разложения, взаимодействие с различными химическими веществами и возможность масштабирования производства.
«К сожалению, я не думаю, что они пригодны для еды, поскольку они пережарятся менее чем за секунду после того, как вы их вытащите из кастрюли», — заключает Гарет Уильямс.
