Verkfræðingar MIT hönnuðu öflugt, lífsamhæft lím sem getur lokað slasaðan vef og stöðvað blæðingar, innblásið af klístruðu efninu sem rakkar nota til að festast við steina. Inneign: lagermyndir
Nýtt lím sem líkir eftir klístruðu efninu sem hömlur nota til að festast við steina gæti verið betri leið til að meðhöndla áverka.
Innblásin af klístraða efninu sem rakkar nota til að festa sig við steina, hönnuðu verkfræðingar MIT öflugt lífsamhæft lím sem getur lokað slasaðan vef og stöðvað blæðingar.
Jafnvel þótt yfirborðið sé þakið blóði getur þetta nýja deig fest sig við yfirborðið og myndað þétt innsigli innan um 15 sekúndna eftir að það er borið á. Vísindamenn segja að þetta lím geti veitt skilvirkari leið til að meðhöndla áverka og hjálpa til við að stjórna blæðingum meðan á aðgerð stendur.
„Við erum að leysa vandamálið við viðloðun í krefjandi umhverfi, það er rakt, kraftmikið umhverfi mannlegra vefja. Á sama tíma erum við að reyna að umbreyta þessari grunnþekkingu í alvöru vörur sem geta bjargað mannslífum,“ sagði MIT Machinery Zhao Xuanhe, prófessor í verkfræði og byggingar- og umhverfisverkfræði og einn af æðstu höfundum rannsóknarinnar.
Christoph Nabzdyk er hjartasvæfingalæknir og gjörgæslulæknir við Mayo Clinic í Rochester, Minnesota, og yfirhöfundur greinarinnar, sem var birt í Nature Biomedical Engineering 9. ágúst 2021. MIT rannsóknarfræðingur Hyunwoo Yuk og nýdoktor Jingjing Wu eru aðalhöfundar rannsóknarinnar.
Rannsóknarhópur: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (frá vinstri til hægri), sem halda á hnakkaskel og hnakkagúmmí blóðstöðvandi smyrsli í höndunum. Inneign: Gefið af rannsakanda
Að finna leið til að stöðva blæðingar er langvarandi vandamál, en það hefur ekki enn verið leyst að fullu, sagði Zhao. Saumar eru venjulega notaðir til að loka sárum, en saumar eru tímafrekt ferli sem fyrstu viðbragðsaðilar geta venjulega ekki gert í neyðartilvikum. Meðal hermanna er blóðtap helsta dánarorsök eftir áföll, en hjá almenningi er blóðtap önnur dánarorsök á eftir áföllum.
Undanfarin ár hafa verið á markaðnum nokkur efni sem geta stöðvað blæðingar, einnig kölluð hemostatic lyf. Margir þeirra samanstanda af plástrum sem innihalda storkuþætti sem hjálpa blóðstorknun á eigin spýtur. Hins vegar tekur þetta nokkrar mínútur að mynda innsigli og virka ekki alltaf á mikið blæðandi sár.
Rannsóknarstofa Zhao hefur skuldbundið sig til að leysa þetta vandamál í mörg ár. Árið 2019 þróaði teymi hans tvíhliða vefjaband og sýndi að hægt er að nota það til að loka skurðaðgerðum. Þessi límband er innblásin af klístruðu efninu sem köngulær nota til að veiða bráð í rökum aðstæðum. Það inniheldur hlaðnar fjölsykrur sem geta gleypt vatn af yfirborðinu nánast samstundis og fjarlægja litla þurra bletti sem lím getur fest sig við.
Fyrir nýja vefjalímið sóttu vísindamennirnir enn og aftur innblástur frá náttúrunni. Að þessu sinni beindi þeir sjónum sínum að skvísum, sem eru lítil krabbadýr sem festast við önnur dýr eins og steina, bátaskrokka og jafnvel hvali. Þessir fletir eru rakir og venjulega mjög óhreinir - þessar aðstæður gera viðloðun erfiða.
„Þetta vakti athygli okkar,“ sagði Yuk. „Þetta er mjög áhugavert, vegna þess að til að þétta blæðandi vefinn þarftu ekki aðeins að takast á við rakann, heldur einnig mengun blóðsins sem streymir út. Við komumst að því að þessi skepna sem býr í sjávarumhverfi er að gera nákvæmlega það sama og við þurfum að gera til að takast á við hana. Flókin blæðingarvandamál.“
Greining vísindamanna á gúmmíi sýnir að það hefur einstaka samsetningu. Límkjörnu próteinsameindirnar sem hjálpa til við að binda sig við yfirborðið eru hengdar upp í eins konar olíu sem getur hrinda frá sér vatni og hvers kyns aðskotaefnum sem finnast á yfirborðinu þannig að límpróteinið festist þétt við yfirborðið.
MIT teymið ákvað að reyna að líkja eftir þessu lími með því að laga límið sem þeir höfðu áður þróað. Þetta seigfljótandi efni samanstendur af fjölliðu sem kallast pólý(akrýlsýra) sem lífrænt efnasamband sem kallast NHS ester er fellt inn í til að veita viðloðun, en kítósan er sykur sem styrkir efnið. Vísindamenn frysta flögur af þessu efni, mala þær í agnir og dreifa síðan þessum ögnum í læknisfræðilega sílikonolíu.
Þegar límið sem myndast er borið á blautt yfirborð (svo sem vef sem er þakinn blóði) mun olían hrinda frá sér blóði og öðrum efnum sem geta verið til staðar, sem veldur því að seigfljótandi agnirnar þverbindast og mynda þétta innsigli á sárinu. Prófanir vísindamanna á músum sýndu að innan 15 til 30 sekúndna eftir að límið var sett á, þrýsti varlega á, storknaði límið og hætti að blæða.
Rannsakendur sögðu að miðað við tvíhliða límbandið sem rannsakendur hönnuðu árið 2019 væri einn kostur þessa nýja efnis að hægt er að móta límið þannig að það passi við óregluleg sár og límbandið gæti hentað betur til þéttingaraðgerða Gerðu skurð eða festa lækningatæki við vefinn. „Mótanlega límið getur flætt inn í og passað við hvaða óreglulega lögun og innsigli sem er,“ sagði Wu. „Þetta gerir notendum kleift að laga sig að ýmsum óreglulegum blæðandi sárum.
Í prófunum sem gerðar voru á svínum, komust Nabzdyk og samstarfsmenn hans á Mayo Clinic að því að þetta lím getur stöðvað blæðingar fljótt og að það virkar hraðar og skilvirkara en blóðstöðvunarefnið sem þeir báru saman í verslun. Það getur jafnvel virkað þegar svínum er gefið öflugt blóðþynningarefni (heparín) þannig að blóðið myndist ekki af sjálfu sér.
Rannsóknir þeirra sýna að innsiglið helst ósnortið í nokkrar vikur, sem gefur vefnum tíma til að gróa af sjálfu sér, og límið veldur litlum bólgum, svipað og bólga af völdum blæðingarefnanna sem nú eru notuð. Límið frásogast hægt í líkamanum innan nokkurra mánaða. Ef skurðlæknirinn þarf að gera við sárið eftir fyrstu notkun er einnig hægt að fjarlægja það fyrirfram með því að nota lausn sem leysir það upp.
Vísindamennirnir hyggjast nú prófa límið á stærri sár og vonast þeir til að það muni sanna að hægt sé að nota límið til að meðhöndla áverka. Þeir sáu einnig fyrir sér að það gæti verið gagnlegt meðan á aðgerð stendur, sem venjulega krefst þess að skurðlæknirinn eyði miklum tíma í að stjórna blæðingum.
„Við erum tæknilega fær um að framkvæma margar flóknar skurðaðgerðir, en getu okkar til að stjórna sérstaklega alvarlegum blæðingum hefur ekki batnað í raun,“ sagði Nabzdyk.
Annað mögulegt forrit er að hjálpa til við að stöðva blæðingar. Þessir sjúklingar eru með plaströr sett í æðarnar, eins og þær sem notaðar eru fyrir slagæða- eða miðbláæðalegg eða utanaðkomandi himnu súrefnisgjöf (ECMO). Meðan á ECMO stendur er vél notuð til að dæla blóði sjúklings út úr líkamanum til að súrefnissýra það. Það er notað til að meðhöndla fólk með alvarlega hjarta- eða lungnabilun. Slönguna er venjulega sett í nokkrar vikur eða mánuði og blæðing á ísetningarstaðnum getur valdið sýkingu.
Tilvísun: „Lím innblásið af gúmmígúmmíi fyrir hraða og storknunaróháða blæðingarþéttingu“ Höfundar: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Tiffany L. Sarrafian, Xinyu Mao, Claudia E. Varela, Ellen T. Roche, Leigh G. Griffiths, Christoph S. . Nabzdyk og Xuanhe Zhao, 9. ágúst 2021, Nature Biomedical Engineering.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
Vísindamennirnir hafa fengið styrki frá MIT Deshpande Center til að hjálpa þeim að markaðssetja límið, sem þeir vonast til að ná eftir frekari forklínískar rannsóknir á dýralíkönum. Rannsóknin fékk einnig styrk frá National Institute of Health, National Science Foundation og Office of Army Research í gegnum Soldier Nanotechnology Institute við Massachusetts Institute of Technology og Zoll Foundation.
Vinsamlegast, vinsamlegast markaðssetja það eins fljótt og auðið er. Konan mín innsiglaði sárið mitt með lími. Stingdu eins og helvíti. Jæja, kannski er ég barn, eins og hún sagði í hvert sinn sem hún sótti um.
SciTechDaily: Besta heimili vísinda- og tæknifrétta síðan 1998. Fylgstu með nýjustu tæknifréttum með tölvupósti eða samfélagsmiðlum.
Rannsókn Kaiser Permanente og CDC vísindamanna á 6,2 milljónum sjúklinga mun halda áfram í 2 ár. Vísindamenn frá Federal og Caesars læknastofnunum eru að greiða í gegnum sjúkraskrár ...
Pósttími: 09-09-2021