ბიონური სისხლის ქსოვილის საწინააღმდეგო წებოს შეუძლია სწრაფად დახუროს ჭრილობები და შეაჩეროს სისხლდენა

MIT-ის ინჟინრებმა შექმნეს ძლიერი, ბიოთავსებადი წებო, რომელსაც შეუძლია დალუქოს დაზიანებული ქსოვილი და შეაჩეროს სისხლდენა, შთაგონებული წებოვანი ნივთიერებით, რომელსაც ბარნაკლები იყენებენ კლდეებზე დასამაგრებლად. კრედიტი: საფონდო ფოტოები
ახალმა წებოვანმა, რომელიც მიბაძავს წებოვან ნივთიერებას, რომელსაც იყენებენ ბარნაკები კლდეებზე დასამაგრებლად, შესაძლოა უკეთესი გზა იყოს ტრავმის სამკურნალოდ.
შთაგონებული წებოვანი ნივთიერებით, რომელსაც ბარნაკები იყენებენ კლდეებზე დასამაგრებლად, MIT ინჟინრებმა შექმნეს ძლიერი ბიოთავსებადი წებო, რომელსაც შეუძლია დალუქული ქსოვილი და შეაჩეროს სისხლდენა.
მაშინაც კი, თუ ზედაპირი სისხლით არის დაფარული, ეს ახალი პასტა შეიძლება ეწებება ზედაპირს და შეუძლია შექმნას მჭიდრო დალუქვა განაცხადიდან დაახლოებით 15 წამში. მკვლევარები ამბობენ, რომ ამ წებოს შეუძლია ტრავმის სამკურნალოდ უფრო ეფექტური საშუალება და ოპერაციის დროს სისხლდენის კონტროლი.
„ჩვენ ვწყვეტთ ადჰეზიის პრობლემას რთულ გარემოში, ანუ ადამიანის ქსოვილების ნოტიო, დინამიურ გარემოში. ამავდროულად, ჩვენ ვცდილობთ გარდაქმნას ეს ძირითადი ცოდნა რეალურ პროდუქტად, რომელსაც შეუძლია სიცოცხლის გადარჩენა“, - თქვა MIT Machinery-მა, ინჟინერიის, სამოქალაქო და გარემოს ინჟინერიის პროფესორმა და კვლევის ერთ-ერთმა მთავარმა ავტორმა ჟაო ჩუანჰემ.
კრისტოფ ნაბზდიკი არის გულის ანესთეზიოლოგი და ინტენსიური თერაპიის ექიმი მაიოს კლინიკაში როჩესტერში, მინესოტა და ნაშრომის უფროსი ავტორი, რომელიც გამოქვეყნდა Nature Biomedical Engineering-ში 2021 წლის 9 აგვისტოს. MIT-ის მკვლევარი ჰიუნვუ იუკი და პოსტდოქტორანტი ჯინგჯინგუ. არიან კვლევის მთავარი ავტორები.
კვლევითი ჯგუფი: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (მარცხნიდან მარჯვნივ), ხელში უჭირავთ ბარნალის ჭურვი და ღრძილების ჰემოსტატიკური მალამო. კრედიტი: მოწოდებული მკვლევარის მიერ
სისხლდენის შეჩერების გზების პოვნა დიდი ხნის პრობლემაა, მაგრამ ის ჯერ ბოლომდე მოგვარებული არ არის, თქვა ჟაომ. ნაკერებს ჩვეულებრივ იყენებენ ჭრილობების დასახურავად, მაგრამ ნაკერები არის შრომატევადი პროცესი, რომელსაც პირველი რეაგირების პირები, როგორც წესი, ვერ ახერხებენ გადაუდებელ შემთხვევებში. ჯარისკაცებს შორის სისხლის დაკარგვა ტრავმის შემდეგ სიკვდილის უმთავრესი მიზეზია, ხოლო ზოგად პოპულაციაში სისხლის დაკარგვა სიკვდილის მეორე მიზეზია ტრავმის შემდეგ.
ბოლო წლების განმავლობაში, ბაზარზე გამოჩნდა ზოგიერთი მასალა, რომელსაც შეუძლია შეაჩეროს სისხლდენა, ასევე ჰემოსტატიკური აგენტები. ბევრი მათგანი შედგება შედედების ფაქტორების შემცველი ლაქებისგან, რომლებიც ხელს უწყობენ სისხლის შედედებას თავისთავად. თუმცა, მათ რამდენიმე წუთი სჭირდება ბეჭდის ჩამოყალიბებას და ყოველთვის არ მოქმედებს ძლიერ სისხლდენის ჭრილობებზე.
ჟაოს ლაბორატორია მრავალი წლის განმავლობაში მოწოდებულია ამ პრობლემის გადაჭრაზე. 2019 წელს მისმა გუნდმა შეიმუშავა ორმხრივი ქსოვილის ლენტი და აჩვენა, რომ მისი გამოყენება შესაძლებელია ქირურგიული ჭრილობების დასახურავად. ეს ლენტი შთაგონებულია წებოვანი მასალით, რომელსაც იყენებენ ობობები ნესტიან პირობებში მტაცებლის დასაჭერად. იგი შეიცავს დამუხტულ პოლისაქარიდებს, რომლებსაც შეუძლიათ თითქმის მაშინვე შთანთქას წყალი ზედაპირიდან, აშორებს მცირე მშრალ ლაქებს, რომლებზეც წებო შეიძლება დარჩეს.
მათი ახალი ქსოვილის წებოსთვის, მკვლევარებმა კიდევ ერთხელ მიიღეს შთაგონება ბუნებიდან. ამჯერად, მათ ყურადღება გაამახვილეს ბარნაკლებზე, ეს არის პატარა კიბოსნაირები, რომლებიც მიმაგრებულია სხვა ცხოველებზე, როგორიცაა კლდეები, ნავების კორპუსი და ვეშაპებიც კი. ეს ზედაპირები ტენიანია და, როგორც წესი, ძალიან ჭუჭყიანი - ეს პირობები ართულებს ადჰეზიას.
”ამან მიიპყრო ჩვენი ყურადღება”, - თქვა იუკმა. „ეს ძალიან საინტერესოა, რადგან სისხლდენის ქსოვილის დალუქვა, თქვენ უნდა გაუმკლავდეთ არა მხოლოდ ტენიანობას, არამედ გადინებული სისხლის დაბინძურებას. ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ეს არსება, რომელიც ცხოვრობს საზღვაო გარემოში, აკეთებს ზუსტად იმავეს, რასაც ჩვენ უნდა გავუმკლავდეთ მას. კომპლექსური სისხლდენის პრობლემები“.
მკვლევარების მიერ ღრძილების რეზინის ანალიზი აჩვენებს, რომ მას უნიკალური შემადგენლობა აქვს. წებოვანი ცილის მოლეკულები, რომლებიც ხელს უწყობენ ბარნაკულს ზედაპირზე მიმაგრებაში, შეჩერებულია ერთგვარ ზეთში, რომელსაც შეუძლია მოიგერიოს წყალი და ზედაპირზე ნაპოვნი ნებისმიერი დამაბინძურებლები, ისე რომ წებოვანი ცილა მყარად იყოს მიმაგრებული ზედაპირზე.
MIT-ის გუნდმა გადაწყვიტა ამ წებოს მიბაძვა, მათ მიერ ადრე შემუშავებული წებოვანი მასალის კორექტირებით. ეს ბლანტი მასალა შედგება პოლიმერისგან, რომელსაც ეწოდება პოლი(აკრილის მჟავა), რომელშიც ორგანული ნაერთი, სახელად NHS ესტერი, ჩაშენებულია ადჰეზიის უზრუნველსაყოფად, ხოლო ქიტოზანი არის შაქარი, რომელიც აძლიერებს მასალას. მკვლევარები ყინავენ ამ მასალის ფანტელებს, აჭრიან ნაწილაკებად და შემდეგ აჩერებენ ამ ნაწილაკებს სამედიცინო ხარისხის სილიკონის ზეთში.
როდესაც მიღებული პასტა წაისვით სველ ზედაპირზე (როგორიცაა სისხლით დაფარული ქსოვილი), ზეთი მოიგერიებს სისხლს და სხვა ნივთიერებებს, რომლებიც შეიძლება იყოს, რაც იწვევს ბლანტი ნაწილაკების ჯვარედინებას და ქმნის მჭიდრო დალუქვას ჭრილობაზე. მკვლევარების ტესტებმა თაგვებზე აჩვენა, რომ წებოს წასმიდან 15-დან 30 წამში, ნაზად ზეწოლით, წებო გამყარდა და სისხლდენა შეწყდა.
მკვლევარებმა განაცხადეს, რომ 2019 წელს მკვლევარების მიერ შემუშავებულ ორმხრივ ლენტთან შედარებით, ამ ახალი მასალის ერთ-ერთი უპირატესობა ის არის, რომ პასტის ჩამოსხმა შესაძლებელია არარეგულარულ ჭრილობებზე, ხოლო ლენტი შეიძლება უფრო შესაფერისი იყოს ქირურგიის დალუქვისთვის. გააკეთეთ ჭრილობა ან მიამაგრეთ სამედიცინო მოწყობილობა ქსოვილზე. „მოდირებადი პასტა შეიძლება ჩაედინოს და მოერგოს ნებისმიერ არარეგულარულ ფორმას და დალუქვას“, თქვა ვუ. "ეს საშუალებას აძლევს მომხმარებლებს თავისუფლად მოერგოს სხვადასხვა არარეგულარული ფორმის სისხლდენის ჭრილობებს."
ღორებზე ჩატარებულ ტესტებში ნაბზდიკმა და მისმა კოლეგებმა მაიოს კლინიკაში დაადგინეს, რომ ამ წებოს შეუძლია სწრაფად შეაჩეროს სისხლდენა და ის უფრო სწრაფად და ეფექტურად მუშაობს, ვიდრე კომერციულად ხელმისაწვდომი ჰემოსტატიკური აგენტი მათ შეადარეს. მას შეუძლია იმუშაოს ღორებისთვის ძლიერი სისხლის გამათხელებლის (ჰეპარინის) მიცემის დროსაც, რათა სისხლი სპონტანურად არ წარმოიქმნას თრომბები.
მათი კვლევა აჩვენებს, რომ ბეჭედი ხელუხლებელი რჩება რამდენიმე კვირის განმავლობაში, რაც საშუალებას აძლევს ქსოვილს თავისთავად შეხორცდეს, ხოლო წებო იწვევს მცირე ანთებას, როგორც ამჟამად გამოყენებული ჰემოსტატიკური აგენტებით გამოწვეული ანთება. წებო ნელ-ნელა შეიწოვება ორგანიზმში რამდენიმე თვეში. თუ ქირურგს სჭირდება ჭრილობის შეკეთება პირველადი გამოყენების შემდეგ, ის ასევე შეიძლება წინასწარ მოიხსნას ხსნარის გამოყენებით, რომელიც ხსნის მას.
მკვლევარები ახლა გეგმავენ წებოს გამოცდას უფრო დიდ ჭრილობებზე და იმედოვნებენ, რომ ეს დაამტკიცებს, რომ წებოს გამოყენება შესაძლებელია ტრავმის სამკურნალოდ. მათ ასევე წარმოიდგინეს, რომ ეს შეიძლება იყოს სასარგებლო ოპერაციის დროს, რომელიც ჩვეულებრივ მოითხოვს ქირურგის დიდი დროის დახარჯვას სისხლდენის კონტროლისთვის.
”ჩვენ ტექნიკურად შეგვიძლია ბევრი რთული ოპერაციის ჩატარება, მაგრამ ჩვენი უნარი სწრაფად ვაკონტროლოთ განსაკუთრებით მძიმე სისხლდენა, ნამდვილად არ გაუმჯობესებულა”, - თქვა ნაბზდიკმა.
კიდევ ერთი შესაძლო პროგრამაა სისხლდენის შეჩერება. ამ პაციენტებს სისხლძარღვებში აქვთ ჩასმული პლასტიკური მილები, როგორიცაა არტერიული ან ცენტრალური ვენური კათეტერებისთვის ან ექსტრაკორპორალური მემბრანის ოქსიგენაციისთვის (ECMO). ECMO-ს დროს, აპარატი გამოიყენება პაციენტის სისხლს ორგანიზმიდან ამოტუმბვის მიზნით, ჟანგბადით მისაწოდებლად. იგი გამოიყენება გულის ან ფილტვის მძიმე უკმარისობის მქონე ადამიანების სამკურნალოდ. მილის ჩასმა ჩვეულებრივ ხდება რამდენიმე კვირის ან თვის განმავლობაში და სისხლდენა შეყვანის ადგილზე შეიძლება გამოიწვიოს ინფექცია.
მითითება: „პასტა შთაგონებული ბარნაკულის რეზინით სწრაფი და კოაგულაციისგან დამოუკიდებელი ჰემოსტატიკური დალუქვისთვის“ ავტორები: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Tiffany L. Sarrafian, Xinyu Mao, Claudia E. Varela, Ellen T. Roche, Leigh G. Griffiths, Christoph S. Nabzdyk and Xuanhe Zhao, 9 აგვისტო 2021, Nature Biomedical Engineering.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
მკვლევარებმა მიიღეს დაფინანსება MIT Deshpande ცენტრისგან, რათა დაეხმარონ მათ წებოს კომერციალიზაციაში, რასაც ისინი იმედოვნებენ, რომ მიაღწევენ ცხოველთა მოდელებზე დამატებითი პრეკლინიკური კვლევების შემდეგ. კვლევამ ასევე მიიღო დაფინანსება ჯანდაცვის ეროვნული ინსტიტუტებიდან, ეროვნული სამეცნიერო ფონდიდან და არმიის კვლევის ოფისიდან მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ჯარისკაცის ნანოტექნოლოგიის ინსტიტუტისა და ზოლის ფონდის მეშვეობით.
გთხოვთ, კომერციალიზაცია მოახდინოთ რაც შეიძლება მალე. ჩემმა მეუღლემ ჭრილობა წებოთი დამიკრა. ჯოჯოხეთივით სტკივა. ისე, იქნებ მე ვარ ბავშვი, როგორც ის ამბობდა ყოველ ჯერზე განაცხადის დროს.
SciTechDaily: 1998 წლიდან მოყოლებული მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების საუკეთესო სახლი. იყავით უახლესი ტექნოლოგიური სიახლეების შესახებ ელფოსტის ან სოციალური მედიის საშუალებით.
Kaiser Permanente-სა და CDC-ის მკვლევარების მიერ 6,2 მილიონი პაციენტის კვლევა გაგრძელდება 2 წლის განმავლობაში. ფედერალური და კეისრის სამედიცინო დაწესებულებების მკვლევარები ჯანმრთელობის ჩანაწერებს იკვლევენ…