У нас є клей, який може запечатувати рани всередині людського тіла
Супереластичний хірургічний клей
Недавнє дослідження пропонує нове рішення для ремонту найбільш механічно складних ран тіла: склеїти їх разом. Команда, очолювана дослідниками з декількох установ Бостона, продемонструвала, що їх герметик можна використовувати для герметизації розрізів без швів або скоб. Герметик просто наноситься на розріз, а потім фотохімічно вулканізується, роблячи рану безпечною.
Дослідники почали свою роботу в 2013 році, натхненні природними якостями еластинових волокон, білка, який надає еластичність шкірі, легким і стінок артерій. Вони звернулися до тропоеластіну, джерела білка попередника функціонального еластину і досліджували його регенеративні здібності. Врешті-решт вони використовували метакрилат, фотосшівающій реагент, поряд з імпульсом ультрафіолетового випромінювання, для зшивання різних протеїнів тропоеластіна в розчині. Кінцевим результатом був герметик MeTro: високоеластичний, універсальний гідрогель, здатний забезпечити матрицю нових клітин і тканини, які можуть прилипати до неї, дозволяючи відновлювати пошкоджені тканини.
Незважаючи на те, що команда спочатку тестувала MeTro з серцевими клітинами, їх найостанніша робота була зосереджена на легких, динамічний приклад, який вимагає справжньої друку для підтримки належної функції. Дослідники змогли створити лінію гидрогелей MeTro з різною еластичністю, міцністю клітинного клею і силою зчеплення шляхом розрізнення концентрацій тропоеластіна і зшиває реагенту. Потім вони змогли визначити, які варіанти герметика найкраще підходять для конкретних застосувань. Наприклад, команда змогла безперешкодно закрити проколи легких і розрізи в артеріях у живих щурів, які вижили в процедурах.
У моделі розрізу легкого свині in vivo фотосшітий гель MeTro ефективно ущільнює проколи в легких тварини. При цьому фарбуванні гідрогель знаходиться у верхній і легеневої тканини в нижній частині. (Зображення: Wyss Institute в Гарвардському університеті)
Насим Аннабі з Північно-Східного університету пояснив в прес-релізі: «Краса рецептури MeTro полягає в тому, що, як тільки вона контактує з поверхнями тканин, вона твердне в гелеобразную фазу, що не тікаючи. Потім ми можемо додатково стабілізувати його, вилікувавши його на місці за допомогою короткої світлої опосередкованої зшивання. Це дозволяє дуже точно розміщувати герметик і щільно пов'язувати і блокувати зі структурами на поверхні тканини».
Значно краща альтернатива
Скріпки, шви й проведення зазвичай використовуються для ремонту проколотих і розпушених органів і тканин, які «зашиті» разом хірургами, їхні краї утримуються разом до тих пір, поки тканини не зможуть залікувати. Однак ці процедури складні, а іноді і неможливі в важкодоступних районах. Вони також можуть пошкодити тендітні тканини, особливо еластичні тканини, які необхідно постійно переміщати, наприклад, побиття серця або дихання легкого.
MeTro був значно більш ефективний, ніж клінічно доступні шви і герметики при герметичних витоках в легких при більш високому тиску. Професор біохімії і молекулярної біотехнології Ентоні Вайс з Університету Сіднея пояснив в прес-релізі: «Потенційні застосування є потужними, починаючи з лікування серйозних внутрішніх ран в місцях швидкої допомоги, таких як такі автомобільні аварії і в зонах військових дій, а також на поліпшення стаціонарних операцій . Ми показали, що MeTro працює в різних умовах і вирішує проблеми, які інші доступні герметики не можуть».
У той час як герметик не зовсім готовий до застосування в надзвичайних ситуаціях, Вайс додав: «Тепер ми готові перенести наші дослідження на тестування людей. Я сподіваюся, що MeTro скоро буде використовуватися в клініці, рятуючи людські життя».
Література: Еурекалерт, Наука
