Научници од Технолошкиот универзитет Делфт развија компјутерска метода што овозможува одделно прилагодување на својствата на метабиоматеријалите — материјали чии карактеристики зависат од внатрешната структура, а не само од хемискиот состав.
Овие материјали се особено важни во биомедицинското инженерство, бидејќи можат да имитираат дел од сложените својства на природните ткива и да помогнат во развојот на импланти и структури за регенерација на оштетено ткиво.
Досега, промената на едно својство често предизвикуваше промени и во други карактеристики. На пример, зголемувањето на крутоста на материјалот може истовремено да ја промени големината на порите, пропустливоста и површината. Поради тоа, било тешко да се утврди која промена е одговорна за реакцијата на клетките.
Истражувачкиот тим спровел речиси 45.000 компјутерски симулации за да пронајде внатрешни архитектури кај кои одредени својства може да се менуваат речиси независно од останатите. Така, успеале одделно да ја прилагодуваат релативната густина и Поасоновиот коефициент — мерка за тоа како материјалот се деформира при растегнување или притисок.
Предвидувањата потоа биле проверени со изработка на оптимизираните структури со напредни 3Д-печатачи. Мерењата на крутоста, Поасоновиот коефициент и пропустливоста во голема мера се совпаѓале со симулациите.
Методата би можела да им овозможи на научниците да создаваат серии материјали што се разликуваат само по едно својство. На тој начин полесно ќе се проучува како крутoста, густината или начинот на деформирање влијаат врз прилепувањето, растот и созревањето на клетките.
Резултатите, објавени во списанието Nature Communications, може да придонесат за попрецизен развој на биоматеријали што го насочуваат формирањето на ткивата и го подобруваат заздравувањето.
