Золотой паук-кругопряд из Танзании плетет такие прочные сети, что танзанийские рыбаки используют их для рыбалки. Их паутинный шелк более устойчив к разрывам, чем нейлон, и в четыре раза более эластичен, чем сталь, выдерживает температуру до 250°C, чрезвычайно водонепроницаем и, кроме того, обладает антибактериальными свойствами. Эти характеристики также делают его привлекательным с точки зрения биомедицинских исследований. Первоначальные исследования, проведенные Кристин Радтке, новым профессором пластической и реконструктивной хирургии в больнице MedUni Vienna / Vienna General Hospital, показали на животной модели, что нити обладают большим потенциалом для восстановления нервов и тканей.
В настоящее время существует большая потребность в таких методах в пластической и реконструктивной хирургии, особенно при так называемых обширных повреждениях нервов длиной более 5 см в периферической нервной системе, например, после серьезной аварии или после опухоли резекция. Помимо ограниченного количества нервных трансплантатов, врачи смогли использовать только синтетические кондуиты (интерпозиционный трансплантат) для повторного соединения разорванных нервов, чтобы нервные волокна могли снова срастаться. «Однако это действительно хорошо работает только на коротких расстояниях, максимум до 4 см», - объясняет Радтке.
Кристина Радтке работает над использованием паучьего шелка для повторного соединения разорванных нервных волокон Радтке и ее коллеги из Ганноверского медицинского университета, откуда хирург, переведенный в Вену в октябре 2016 года, разработали новую микрохирургическую технику, которая включает в себя заполнение вен с шелком паука, чтобы сформировать продольную направляющую структуру. «Это действует почти как решетка из роз», - объясняет Радтке, которая продолжает свои исследования в MedUni Vienna/Венская больница общего профиля.«Нервные волокна используют волокна шелка для роста, чтобы воссоединиться с другим концом нерва. Шелк обеспечивает хорошую адгезию клеток, поддерживает движение клеток и стимулирует деление клеток».
На животной модели этот метод успешно восстановил повреждение нерва на расстоянии до 6 см: нервные волокна снова функционально срослись в течение 9 месяцев. При этом каркас из паутинных нитей, являющийся природным веществом, полностью разрушался организмом. Точно так же шелк паука не вызывает реакции отторжения.
200 м паучьего шелка макс. 15 минут Сейчас у Радтке 21 паук, и он надеется увеличить их число до 50. Паутинные нити собираются механически, что позволяет получить до 200 м паучьего шелка за 15 минут. В среднем пауков «доят» раз в неделю. Этот процесс не наносит вреда пауку, который затем получает дополнительную порцию сверчка. Несколько сотен метров шелка необходимы, чтобы перекрыть повреждение нерва длиной 6 см.
В настоящее время ведется работа по сертификации паучьего шелка в качестве медицинского устройства, чтобы его также можно было использовать в клинических испытаниях на людях. По словам хирурга, после того, как это будет сделано, появятся и другие потенциальные применения: например, в ортопедии при травмах мениска или связок или в качестве потенциального заменителя кожи при глубоких ожогах кожи. Возможно, в будущем шелк паука можно будет использовать и для лечения других неврологических заболеваний, при которых трансплантация клеток играет определенную роль.