Уявіть, що матеріал, з якого роблять мармелад і желе, стає основою для медичної перев’язки, що сама дозує антибіотик, не дає бактеріям розмножуватись і водночас не шкодить живим клітинам шкіри. Звучить фантастично, але саме над такою розробкою працює доктор Томаш Свебоцький з Гданської політехніки. Перші результати масштабного дослідження науковець представив у квітні 2026 року. У цій статті на igdansk.com йтиметься про те, як працює інноваційна технологія Свебоцького, та перспективи, які вона відкриває для розвитку медицини.
Як виникла ідея створення нового матеріалу?
Науковець Томаш Свебоцький вважає, що великі відкриття часто починаються з банального питання: «А що буде, якщо..?». Якось йому стало цікаво, що станеться, якщо замінити в желатиновому гелі для пов’язок звичайний розчинник на щось інше? Відповідь виявилася настільки цікавою, що стала поштовхом до початку масштабних досліджень.
Робота над винаходом проводиться в Інституті нанотехнологій та матеріалознавства Гданської політехніки. У співпраці з колегами з Лодзинського університету та французького дослідницького центру CEA Saclay доктор Свебоцький розробив нову групу біоматеріалів. Йдеться про евтектогелі на основі желатину — матеріали, що поєднують переваги природного полімеру та особливих хімічних сполук і можуть змінити підхід до лікування ран, що важко загоюються.
Двома основними джерелами фінансування досліджень є:
- програма NOBELIUM Гданської політехніки, що підтримує молодих науковців;
- грант MINIATURA 9 Національного наукового центру Польщі, здобутий у 2025 році.
Як желатин використовують у медицині?
Желатин отримують з колагену — білка, який становить основу сполучної тканини в організмі людини. Через цю хімічну спорідненість клітини нашого тіла добре з ним взаємодіють. Желатин не сприймається як чужорідний об’єкт. Він не викликає алергії, поступово руйнується в організмі без шкідливих наслідків і коштує відносно дешево. Все це робить його привабливою основою для медичних матеріалів — перев’язок, каркасів для вирощування тканин тощо.
Однак у чистому вигляді желатин має суттєві вразливості:
- надто м’який;
- втрачає форму від тепла;
- беззахисний перед бактеріями.
До того ж класичний метод його використання передбачає розчинення желатину у воді, яка швидко випаровується. У результаті така перев’язка швидко пересихає та стає непридатною. Через механічну нестабільність желатин, розведений водою, не підходить для тривалого використання. Аби зробити з нього дійсно ефективний і довговічний медичний засіб, структуру желатину необхідно було вдосконалити. Головною загадкою для вчених залишалося те, як саме це зробити.
Як вдалося створити новий біоматеріал?
Щоб розв’язати проблему Томаш Свебоцький та його колеги вирішили поекспериментувати зі специфічною групою хімічних сполук — глибокими евтектичними розчинниками (скорочено DES, від англ. Deep Eutectic Solvents).
Принцип їхньої дії досить простий. Коли дослідники поєднують певні речовини, виникає цікавий фізико-хімічний ефект: суміш плавиться та стає рідиною за температур, які є набагато нижчими за температуру плавлення кожного окремого компонента.
Розчинники, які використовують вчені, мають переваги перед водою та етанолом. Головна з них — низька швидкість випаровування, що надійно захищає гель від пересихання.
Варто розуміти, що DES — це не якийсь один універсальний реагент, а велика група різноманітних розчинів. Варіюючи склад та пропорції компонентів, науковці можуть створювати суміші з наперед заданими характеристиками. Саме ця гнучкість і стала переломним моментом у дослідженні Томаша Свебоцького та його команди.
Коли вчені спробували комбінувати желатин із різними типами DES, вони помітили, що матеріал щоразу набував нових рис. Змінам піддавалося все — від внутрішньої структури та щільності до здатності пропускати через себе молекули лікарських засобів. Візуально та на дотик інноваційні матеріали нагадують прозорі та надзвичайно пружні пластини. Вони схожі на цупкий силікон, який не розтікається від тепла людського тіла, але водночас бездоганно адаптується до рельєфу шкіри. У результаті експериментів з’явились евтектогелі — абсолютно новий клас біоматеріалів, створений завдяки синергії желатину та евтектичних розчинників.
Чим евтектогелі кращі за традиційні матеріали?
Найцікавішим аспектом відкриття стало те, як евтектогелі взаємодіють з антибіотиками. В одному випадку вони діють як молекулярна губка, надійно утримуючи препарат усередині своєї структури. В іншому — створюють розгалужену мікроскопічну мережу, яка дозволяє лікам просочуватися назовні повільними, проте рівномірними порціями. Головне, що за будь-якого сценарію антибіотик не вимивається з гелю хаотично й не залишається заблокованим у ньому.
Новий матеріал сприяє пришвидшенню процесу загоєння, що робить його ціннішим за традиційні медичні пов’язки, які просто утримують вологе середовище навколо рани. Залежно від складу евтектогелі можуть або тривалий час підживлювати рану антибіотиком, або ж фокусувати дію препарату локально в потрібній зоні. Здатність адаптувати матеріал під конкретні потреби пацієнта робить розробку гданських учених революційною на фоні інших методів.
Ще однією перевагою евтектогелів є те, що вони можуть допомогти розв’язати одне з найголовніших завдань науковців всього світу — навчитись ефективно боротися з метицилінрезистентним золотистим стафілококом (MRSA). Ця бактерія належить до тих, що навчились ігнорувати звичайні антибіотики. Вона легко поширюється в лікарнях, викликає важкі інфекції та майже не реагує на стандартне лікування.
Матеріал, над яким працюють гданські науковці, демонструє приголомшливі результати у боротьбі з MRSA. Тести показали, що інноваційні гелі здатні ліквідувати до 99% бактерій стафілокока вже в перші години після контакту. Схожу ефективність зафіксували й щодо кишкової палички (Escherichia coli).
Водночас клітини людського епідермісу матеріал не пошкоджує. Це критично важливо, адже перев’язка, яка вбиває бактерії, але шкодить шкірі пацієнта, не має жодної медичної цінності.
| Характеристика | Желатин + вода | Інноваційний евтектогель (желатин + DES) |
| Стійкість форми | Низька (швидко пересихає та деформується) | Висока (зберігає пружність та стабільність місяцями) |
| Вплив на бактерії | Пасивний (не має власної протимікробної дії) | Активний (знищує до 99% бактерій стафілокока MRSA, бореться з Escherichia coli) |
| Взаємодія з ліками | Складно контролювати дозування | Розумне вивільнення (діє як губка або щільний бар’єр) |
| Біосумісність | Висока (рідко викликає алергію) | Висока (не пошкоджує клітини живого епідермісу) |
Станом на весну 2026 року евтектогелі все ще перебувають на стадії лабораторних досліджень. Попереду випробування у складніших моделях, що відтворюють реальні умови загоєння ран, а згодом і повноцінні клінічні дослідження. Водночас уже зрозуміло, що нові матеріали здатні працювати там, де традиційні засоби виявляються безсилими. У разі успішного проходження наступних етапів евтектогелі відкриють шлях до їхнього практичного застосування в медицині. Людям з діабетичними виразками, тим, хто переніс трансплантацію чи хімієтерапію та іншим пацієнтам, які страждають від хронічних ран, винахід гданських вчених дає надію на розв’язання важливої проблеми, яка тривалий час не мала ефективного рішення.