Żelowe opatrunki nową nadzieją chirurgii

Jest trwały, nietoksyczny i przywiera świetnie nawet przy dużych ilościach krwi. Mowa o nowym opatrunku opisanym w magazynie „Science”, inspirowanym właściwościami śluzu ślimaka z gatunku Arion Rufus.

Wspomniane ślimaki w chwili zagrożenia wydzielają śluz, który chroni je przed drapieżnikami i to właśnie jego niezwykłe właściwości zainteresowały naukowców. Ich wydzielina ma bardzo silne właściwości adhezyjne (przywierające), ponieważ posiada pozytywnie naładowane cząsteczki, dzięki którym ślimak jest w stanie „przyczepić się” do niemal każdej powierzchni, na jakiej się znajduje. Wykorzystując ten mechanizm naukowcy stworzyli żel składający się przede wszystkim z wody, który pomimo braku śluzu wykazuje identyczne właściwości. Dzięki naładowanym dodatnio cząsteczkom żel przylega do powierzchni podobnie jak naelektryzowane ubrania. Przy okazji substancja wiąże się z cząsteczkami podłoża, na którym się znajduje, niejako (choć bardzo słabo) scalając się z nim tworząc jedność. 

Superglue dla tkanek

Żel połączony z bardzo rozciągliwą macierzą tworzy niezwykle elastyczne spoiwo o silnych właściwościach adhezyjnych, które może przyczepić się nawet do bardzo mokrej powierzchni, na przykład serca poddawanego operacji. Żel był testowany pod kątem zastosowań medycznych na świniach oraz szczurach dając świetne efekty. Utrzymywał się na powierzchni tkanek znacznie lepiej niż jakakolwiek substancja znajdują się w użytku na dzień dzisiejszy, ale dodatkowo był całkowicie nietoksyczny. Stworzenie takiej substancji do tej pory było ogromnym wyzwaniem, ponieważ ludzkie ciało jest pełne rozmaitych płynów i śluzów, które znacząco utrudniają wykorzystywanie jakichkolwiek substancji adhezyjnych. By móc je wytworzyć musiano sięgać po silne środki o potencjalnie szkodliwym lub toksycznym działaniu. 

Klej zamiast szwu

Twórcy wynalazku przewidują, że dzięki jego żelowej i elastycznej formie, spoiwo będzie można wykorzystywać do pracy z dynamicznymi organami, takimi jak serce i płuca, które pozostają w ciągłym ruchu przez całą dobę. Ponieważ żel zachowuje właściwości niezależnie od stopnia rozciągliwości, może być wykorzystywany do łatania dziur w narządach, tamowania upływu krwi bądź powietrza albo skutecznego przytwierdzania urządzeń, na przykład rozruszników serca. 

Działanie wspomnianej substancji na razie sprawdzono na zwierzętach, ale droga do badań klinicznych pozostaje daleka. Mimo to naukowcy już opracowują nowe metody wykorzystania żelu. Jednym z pomysłów jest używanie go do transportowania i uwalniania leków. 

Inspiracje z natury

Wynalazek naukowców z Chin zainspirował ślimaczy śluz, ale wcześniej podobne eksperymenty wykonywano bazując na właściwościach wykazywanych przez omułki. Dzięki nim udało się stworzyć klej działający nawet w środowisku wodnym, który w przyszłości może zostać użyty nie tylko w celach medycznych, ale także do naprawy statków i innych struktur znajdujących się pod wodą. W tym wypadku wykorzystano wiedzę o białkach, dzięki którym omułki są w stanie przywierać do głazów czy większych morskich skorupiaków. Z kolei wykorzystując wiedzą o omułkach i gekonach udało się stworzyć wyjątkowo trwały bandaż, który świetnie przywiera nawet do mokrych ran, ale w razie potrzeby można go usunąć bez większego trudu. W tym wypadku główną inspiracją był gad, który dzięki substancji wydzielanej przez spody jego łap jest w stanie wspinać się na rozmaite powierzchnie równocześnie nie przywierając do nich na stałe. 

Źródło: Popsci.com


Podziel się: