Az MIT mérnökei olyan erős, biológiailag kompatibilis ragasztót terveztek, amely képes lezárni a sérült szöveteket és megállítani a vérzést, amelyet az a ragacsos anyag ihletett, amelyet a barnák a sziklákhoz használnak. Hitel: stock fotók
Egy új ragasztó, amely utánozza azt a ragacsos anyagot, amelyet a barnák ragadnak meg a sziklákhoz, jobb módszert jelenthet a traumák kezelésére.
Az MIT mérnökei a ragacsos anyag által ihletett, amellyel a barlangok a sziklákhoz tapadnak, egy erőteljes biokompatibilis ragasztót terveztek, amely képes lezárni a sérült szöveteket és megállítani a vérzést.
Még akkor is, ha a felületet vér borítja, ez az új paszta hozzá tud tapadni a felülethez, és a felhordás után körülbelül 15 másodpercen belül szoros tömítést tud kialakítani. A kutatók azt mondják, hogy ez a ragasztó hatékonyabb módszert jelenthet a traumák kezelésére és segíthet a műtét során a vérzés szabályozásában.
„Az adhézió problémáját kihívásokkal teli környezetben, vagyis az emberi szövetek nedves, dinamikus környezetében oldjuk meg. Ugyanakkor megpróbáljuk ezeket az alapvető ismereteket valódi termékekké alakítani, amelyek életeket menthetnek” – mondta Zhao Xuanhe, az MIT Machinery mérnök, valamint az építő- és környezetmérnöki professzor, a tanulmány egyik vezető szerzője.
Christoph Nabzdyk szív-aneszteziológus és intenzív terápiás orvos a rochesteri Mayo Klinikán (Minnesota állam), valamint a tanulmány vezető szerzője, amely a Nature Biomedical Engineeringben jelent meg 2021. augusztus 9-én. Hyunwoo Yuk, az MIT kutatója és Jingjing Wu posztdoktori munkatárs. a tanulmány fő szerzői.
Kutatócsoport: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (balról jobbra), kezükben barnahéjat és barna ínyvérzéscsillapító kenőcsöt tartanak. Kredit: kutató által biztosított
A vérzés megállításának módja régóta fennálló probléma, de még nem sikerült teljesen megoldani, mondta Zhao. A varratokat általában a sebek lezárására használják, de a varratok olyan időigényes folyamat, amelyet az elsősegélynyújtók általában nem tudnak megtenni vészhelyzetben. A katonák körében a vérveszteség a vezető halálok a traumát követően, míg az általános populációban a vérveszteség a második vezető halálok a traumát követően.
Az elmúlt években olyan anyagok kerültek forgalomba, amelyek megállíthatják a vérzést, más néven vérzéscsillapító szerek. Ezek közül sok olyan véralvadási faktorokat tartalmazó tapaszból áll, amely önmagában segíti a véralvadást. Ezek azonban néhány percet vesz igénybe, hogy lezárják, és nem mindig működnek az erősen vérző sebeken.
Zhao laboratóriuma évek óta elkötelezett a probléma megoldása mellett. 2019-ben csapata kifejlesztett egy kétoldalas szövetszalagot, és megmutatta, hogy használható a sebészeti bemetszések lezárására. Ezt a szalagot az a ragadós anyag ihlette, amelyet a pókok használnak a zsákmány megfogására nedves körülmények között. Töltött poliszacharidokat tartalmaz, amelyek szinte azonnal felszívják a vizet a felületről, eltávolítva a kis száraz foltokat, amelyekhez a ragasztó megtapadhat.
Új szövetragasztójukhoz a kutatók ismét a természetből merítettek ihletet. Ezúttal a barnákra összpontosították figyelmüket, amelyek kis rákfélék, amelyek más állatokhoz, például sziklákhoz, csónaktestekhez, sőt bálnákhoz kötődnek. Ezek a felületek nedvesek és általában nagyon szennyezettek – ezek a körülmények megnehezítik a tapadást.
– Ez felkeltette a figyelmünket – mondta Yuk. „Ez nagyon érdekes, mert a vérző szövet lezárásához nem csak a nedvességgel, hanem a kiáramló vér szennyezésével is meg kell küzdeni. Azt találtuk, hogy ez a tengeri környezetben élő lény pontosan ugyanazt csinálja, mint nekünk, hogy megküzdjünk vele. Komplex vérzési problémák.”
A kutatók a macskagumi elemzése azt mutatja, hogy egyedülálló összetételű. A ragacsos fehérjemolekulák, amelyek segítik a barackot a felszínhez tapadni, egyfajta olajban szuszpendálódnak, ami képes taszítani a vizet és a felületen található szennyeződéseket, így a ragadós fehérje szilárdan tapad a felülethez.
Az MIT csapata úgy döntött, hogy megpróbálják utánozni ezt a ragasztót a korábban kifejlesztett ragasztóanyag beállításával. Ez a viszkózus anyag egy poli(akrilsav) nevű polimerből áll, amelybe NHS-észternek nevezett szerves vegyület van beágyazva a tapadás biztosítása érdekében, míg a kitozán egy cukor, amely megerősíti az anyagot. A kutatók ennek az anyagnak a pelyheit lefagyasztják, részecskékké őrlik, majd ezeket a részecskéket orvosi minőségű szilikonolajban szuszpendálják.
Ha a kapott pasztát nedves felületre (például vérrel borított szövetre) visszük fel, az olaj taszítja a vért és az esetlegesen jelenlévő egyéb anyagokat, aminek következtében a viszkózus részecskék térhálósodnak, és szorosan lezárják a sebet. A kutatók egereken végzett tesztjei azt mutatták, hogy a ragasztó felvitele után 15-30 másodpercen belül, finom nyomás alkalmazásával a ragasztó megszilárdult, és megszűnt a vérzés.
A kutatók elmondták, hogy a kutatók által 2019-ben tervezett kétoldalas ragasztószalaghoz képest ennek az új anyagnak az egyik előnye, hogy a pasztát úgy lehet formálni, hogy szabálytalan sebekhez illeszkedjen, és a szalag alkalmasabb lehet műtéti tömítésre. Végezzen bemetszést ill. csatoljon orvosi eszközt a szövethez. "A formázható paszta bármilyen szabálytalan formába tud belefolyni és illeszkedik" - mondta Wu. "Ez lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy szabadon alkalmazkodjanak a különféle szabálytalan alakú vérző sebekhez."
A sertéseken végzett vizsgálatok során Nabzdyk és kollégái a Mayo Clinic-en azt találták, hogy ez a ragasztó gyorsan el tudja állítani a vérzést, és gyorsabban és hatékonyabban hat, mint az általuk összehasonlított, kereskedelemben kapható vérzéscsillapító szer. Még akkor is működhet, ha sertéseknek erős vérhígítót (heparint) adnak, így a vér nem képez spontán vérrögöket.
Kutatásaik azt mutatják, hogy a pecsét több hétig érintetlen marad, így a szövet magától meggyógyul, és a ragasztó csekély gyulladást okoz, hasonlóan a jelenleg használt vérzéscsillapító szerek okozta gyulladáshoz. A ragasztó néhány hónapon belül lassan felszívódik a szervezetben. Ha a sebésznek az első felhordás után helyre kell állítania a sebet, azt előzetesen is el lehet távolítani egy oldó oldattal.
A kutatók most azt tervezik, hogy nagyobb sebeken tesztelik a ragasztót, és azt remélik, hogy ezzel bebizonyosodik, hogy a ragasztó felhasználható traumák kezelésére. Azt is elképzelték, hogy hasznos lehet a műtét során, amely általában megköveteli a sebésztől, hogy sok időt tölt a vérzés szabályozásával.
"Technikailag képesek vagyunk számos összetett műtét elvégzésére, de a különösen súlyos vérzések gyors megfékezésére való képességünk nem igazán javult" - mondta Nabzdyk.
Egy másik lehetséges alkalmazás a vérzés megállítása. Ezeknél a betegeknél műanyag csöveket helyeznek az ereikbe, például azokat, amelyeket artériás vagy központi vénás katéterekhez vagy extracorporalis membrán oxigenizációhoz (ECMO) használnak. Az ECMO során egy gépet használnak a páciens vérének kiszivattyúzására a szervezetből, hogy azt oxigénnel látják el. Súlyos szív- vagy tüdőelégtelenségben szenvedők kezelésére alkalmazzák. A csövet általában több hétig vagy hónapig helyezik be, és a behelyezés helyén a vérzés fertőzést okozhat.
Hivatkozás: „A barnagumi ihlette paszta a gyors és koagulációtól független vérzéscsillapításhoz” Szerzők: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Tiffany L. Sarrafian, Xinyu Mao, Claudia E. Varela, Ellen T. Roche, Leigh G. Griffiths, Christoph S . Nabzdyk és Xuanhe Zhao, 2021. augusztus 9., Nature Biomedical Engineering.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
A kutatók finanszírozást kaptak az MIT Deshpande Centertől, hogy segítsék őket a ragasztó kereskedelmi forgalomba hozatalában. A kutatást a National Institutes of Health, a National Science Foundation és az Office of Army Research is finanszírozta a Massachusetts Institute of Technology Soldier Nanotechnology Institute és a Zoll Foundation révén.
Kérjük, mielőbb helyezze kereskedelmi forgalomba. A feleségem ragasztóval lezárta a sebemet. Pokolian szúr. Nos, lehet, hogy baba vagyok, ahogy minden jelentkezéskor mondta.
SciTechDaily: A tudományos és technológiai hírek legjobb otthona 1998 óta. Legyen naprakész a legújabb technológiai hírekről e-mailben vagy a közösségi médiában.
A Kaiser Permanente és a CDC kutatói által 6,2 millió beteg bevonásával végzett vizsgálat 2 évig folytatódik. A Szövetségi és a Caesars Orvosi Intézmények kutatói átfésülik az egészségügyi feljegyzéseket…
Feladás időpontja: 2021.09.09