Lipni juosta chirurginiams pjūviams gydyti

MIT mokslininkai sukūrė tamprią, biologiškai skaidžią juostą, kuri galėtų pakeisti chirurginius siūlus ir kabes. Naujoji lipni juostelė taip pat galėtų būti pagaminta į vaistų įvedimo pleistrus, skirtus klijuoti tiesiai ant organų, įskaitant širdį. Juosta, kuri buvo išbandyta su pelėmis, lėtai suyra kūno viduje, nesukeldama jokio dirginimo.

Audinio juosta: Labai lipni juosta, kuri galėtų pakeisti siūlus, suyra tokiomis sąlygomis, kurios imituoja kūno vidų (viršuje). Juosta, elastomeras, padengtas nanodalelių stulpeliais ir biologiškai suderinamais klijais, yra vaivorykštė (apačioje).

Klijai įkvėpti gekonų pėdų, leidžiančių ropliams vaikščioti palei lubas ir aukštyn ir žemyn lygiomis sienomis. Gecko kojų pirštai yra lipnūs, nes yra padengti milijonais lanksčių nanostulpelių, todėl jiems suteikiamas labai didelis paviršiaus plotas. MIT juosta, kuri remiasi ir nanoskalės stulpeliais, ir cheminiais klijais, yra pirmoji tokia juosta, kuri rodo gerą sukibimo stiprumą ir saugumą gyvūnams. Jį kuria instituto profesorius Robertas Langeris ir Džefris Karpas , Harvardo-MIT sveikatos mokslų skyriaus bioinžinierius, bendradarbiaudamas su dviejų Bostono ligoninių tyrėjais.

Juosta pagaminta iš biologiškai skaidaus elastomero, kurį galima surišti vaistais. Norint pagaminti klijus, skystas polimeras pilamas į mikromedžiagas silicio formas su 200–500 nanometrų pločio įdubomis. Tada suformuotas sukietėjęs polimeras yra padengiamas biologiškai suderinamais dekstrano klijais. Užklijavus juostą, kapiliarinės jėgos traukia audinį į tarpus tarp stulpų, kurie taip pat turi tam tikrų silpnų krūvio traukų; dekstrano klijai prilimpa prie audinių baltymų.

Tai tikrai stiprūs klijai, sako Metin Sitti , Carnegie Mellon universiteto mechanikos inžinerijos docentas.

Multimedija

• Žiūrėkite kitą juostos vaizdą.

Sitti sako, kad sukurti saugią ir veiksmingą medicinos reikmėms skirtą gekono juostą buvo sudėtinga. Dauguma gekonų įkvėptų klijų, pavyzdžiui, tų, kurie skirti padėti robotams apversti sienas, yra sukurti dirbti ant lygaus, kieto paviršiaus. Tokioms programoms svarbu, kad juosta būtų daugkartinio naudojimo. Medicininę juostą, tokią kaip Karpas, reikia klijuoti tik vieną kartą, bet prilipti stipriai. Sitti sako, kad labai sunku sukibti su audiniais, nes jie yra šlapi, minkšti, slidūs ir šiurkštūs.

Panašu, kad Langeris ir Karpas taip pat įveikė dar vieną spąstą, su kuriuo susiduria šios gekonų juostos. Kai kurie pasirodė esantys labai tvirti, kai išbandomi tik keli nanostulpeliai, tačiau jie nėra tokie stiprūs, kai bandomi didesniu mastu. (Netrukus žr. „No Spiderman Suit“ .) Išbandžius kiaulienos žarnyną ir su pelėmis, MIT juosta išsilaikė.

Tokios juostos pranašumas, palyginti su siūlais ir kabėmis, tradiciškai naudojamas žaizdoms uždaryti, yra tas, kad ji būtų neinvazinė ir lengvai uždedama, sako Karpas. Siūlės ir kabės praduria audinius ir gali sukelti žalą, dėl kurios gali išsivystyti nekrozė. O siūlai ir kabės turi būti labai atsargiai dedamos išilgai pjūvio. Turite iš naujo suderinti audinį su kiekvienu dygsniu, sako Karpas. Juostą galima uždėti vienu judesiu, o tai gali sutrumpinti pacientų buvimo ant chirurginio stalo laiką. Medicininė juosta taip pat galėtų padėti gydytojams atliekant laparoskopines operacijas, kurios atliekamos per mažą apimtį. Mažose vietose sunku surišti mazgus, sako Karpas. Galite išsiskleisti juostelę ir užklijuoti ją per [laparoskopinę] adatą.

Karpas teigia, kad kitas juostos pritaikymas gali būti sutvirtinti siūlus ir kabes, naudojamus, kai skrandžio šuntavimo operacijos metu pašalinamas virškinimo trakto segmentas. Komplikacijų lygis yra mažas, tačiau nutekėjimai yra katastrofiški, sako Karpas. Juosta gali išleisti antibiotikus ir vaistus, skatinančius gijimą.

MIT juosta taip pat gali tiesiog veikti kaip vaistų pleistras, net ir audiniuose, kurie tempiasi ir susitraukia, pavyzdžiui, širdyje. Jis yra elastingas, todėl turėtų atlaikyti mechanines širdies jėgas, sako Karpas. Po širdies priepuolio pacientai dažnai turi pažeistų audinių regionus, kurie negauna pakankamai deguonies. Tai gali sukelti širdies nepakankamumą. Kamienines ląsteles pritraukiančio faktoriaus suleidimas į pažeistas širdies vietas skatina audinių regeneraciją, tačiau tokiu būdu pradurti širdį gali būti pavojinga. Karpas teigia, kad medicininės juostelės lopas gali veiksmingai pašalinti šiuos veiksnius ir sumažinti paciento riziką.

Tiek mechanines Karpo juostos savybes, tiek jos skilimo greitį galima pritaikyti skirtingiems audiniams. Karpas sako, kad kitas jo komandos žingsnis yra dirbti su gydytojais, siekiant nustatyti medicinos programas, kurios turi daugiausia naudos naudojant juostą, ir tada sukurti juostą, kad ji tiktų.

paslėpti