MIT mühendisleri, midyelerin kayalara yapışmak için kullandığı yapışkan maddeden esinlenerek, yaralı dokuyu kapatabilen ve kanamayı durdurabilen güçlü, biyouyumlu bir yapıştırıcı tasarladı. Kredi bilgileri: stok fotoğrafları
Barnacles tarafından kayalara yapışmak için kullanılan yapışkan maddeyi taklit eden yeni bir yapıştırıcı, travmayı tedavi etmek için daha iyi bir yol sağlayabilir.
MIT mühendisleri, midyelerin kayalara yapışmak için kullandığı yapışkan maddeden esinlenerek, yaralı dokuyu kapatabilen ve kanamayı durdurabilen güçlü bir biyouyumlu yapıştırıcı tasarladı.
Yüzey kanla kaplı olsa bile, bu yeni macun yüzeye yapışabilir ve uygulamadan sonra yaklaşık 15 saniye içinde sıkı bir sızdırmazlık oluşturabilir. Araştırmacılar, bu yapıştırıcının travmayı tedavi etmek için daha etkili bir yol sağlayabileceğini ve ameliyat sırasında kanamayı kontrol etmeye yardımcı olabileceğini söylüyor.
"Yapışma sorununu zorlu bir ortamda, yani insan dokularının nemli, dinamik ortamında çözüyoruz. Aynı zamanda, bu temel bilgileri hayat kurtarabilecek gerçek ürünlere dönüştürmeye çalışıyoruz”, MIT Machinery Said Zhao Xuanhe, mühendislik ve inşaat ve çevre mühendisliği profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarlarından biri.
Christoph Nabzdyk, Rochester, Minnesota'daki Mayo Clinic'te kardiyak anestezi uzmanı ve yoğun bakım doktoru ve 9 Ağustos 2021'de Nature Biomedical Engineering'de yayınlanan makalenin kıdemli yazarıdır. MIT araştırma bilimcisi Hyunwoo Yuk ve doktora sonrası araştırmacı Jingjing Wu çalışmanın ana yazarlarıdır.
Araştırma grubu: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (soldan sağa), ellerinde midye kabuğu ve midye sakızı hemostatik merhem tutuyor. Kredi: Araştırmacı tarafından sağlanmıştır
Zhao, kanamayı durdurmanın bir yolunu bulmanın uzun süredir devam eden bir sorun olduğunu, ancak henüz tam olarak çözülmediğini söyledi. Dikişler genellikle yaraları kapatmak için kullanılır, ancak dikişler, ilk müdahale edenlerin genellikle acil bir durumda yapamayacağı zaman alıcı bir işlemdir. Askerler arasında kan kaybı travmadan sonra önde gelen ölüm nedeni iken, genel nüfusta kan kaybı travmadan sonra ikinci önde gelen ölüm nedenidir.
Son yıllarda hemostatik ajanlar olarak da adlandırılan kanamayı durdurabilen bazı maddeler piyasaya çıkmıştır. Bunların çoğu, kanın kendi kendine pıhtılaşmasına yardımcı olan pıhtılaşma faktörlerini içeren yamalardan oluşur. Bununla birlikte, bunların bir mühür oluşturması birkaç dakika sürer ve her zaman ağır kanayan yaralar üzerinde çalışmaz.
Zhao'nun laboratuvarı uzun yıllardır bu sorunu çözmeye kendini adamıştır. 2019 yılında ekibi çift taraflı bir doku bandı geliştirdi ve bunun cerrahi kesileri kapatmak için kullanılabileceğini gösterdi. Bu bant, örümceklerin nemli koşullarda avlarını yakalamak için kullandıkları yapışkan malzemeden esinlenmiştir. Yapıştırıcının yapışabileceği küçük kuru noktaları kaldırarak, suyu yüzeyden hemen emebilen yüklü polisakkaritler içerir.
Araştırmacılar yeni doku yapıştırıcıları için bir kez daha doğadan ilham aldılar. Bu sefer dikkatlerini kayalar, tekne gövdeleri ve hatta balinalar gibi diğer hayvanlara bağlı küçük kabuklular olan midyelere odakladılar. Bu yüzeyler nemli ve genellikle çok kirlidir - bu koşullar yapışmayı zorlaştırır.
Yuk, "Bu bizim dikkatimizi çekti," dedi. “Bu çok ilginç, çünkü kanayan dokuyu kapatmak için sadece nemle değil, aynı zamanda akan kanın kirliliğiyle de uğraşmanız gerekiyor. Deniz ortamında yaşayan bu canlının, onunla başa çıkmak için yapmamız gereken şeyin aynısını yaptığını gördük. Karmaşık kanama sorunları.”
Araştırmacıların midye sakızı analizi, benzersiz bir bileşime sahip olduğunu gösteriyor. Barnacle'ın yüzeye tutunmasına yardımcı olan yapışkan protein molekülleri, suyu ve yüzeyde bulunan kirleticileri uzaklaştırabilen bir tür yağ içinde süspanse edilir, böylece yapışkan protein yüzeye sıkıca yapışır.
MIT ekibi, daha önce geliştirdikleri yapıştırıcıyı ayarlayarak bu yapıştırıcıyı taklit etmeye karar verdi. Bu viskoz malzeme, yapışma sağlamak için içine NHS ester adı verilen organik bir bileşiğin gömüldüğü poli(akrilik asit) adı verilen bir polimerden oluşurken, kitosan malzemeyi güçlendiren bir şekerdir. Araştırmacılar bu malzemenin pullarını dondurur, parçacıklar halinde öğütür ve ardından bu parçacıkları tıbbi sınıf silikon yağında süsler.
Elde edilen macun ıslak bir yüzeye (kanla kaplı doku gibi) uygulandığında, yağ kanı ve mevcut olabilecek diğer maddeleri itecek ve bu da viskoz parçacıkların çapraz bağlanmasına ve yara üzerinde sıkı bir mühür oluşturmasına neden olacaktır. Araştırmacıların fareler üzerinde yaptığı testler, yapıştırıcıyı uyguladıktan 15 ila 30 saniye sonra, hafifçe basınç uygulayarak yapıştırıcının katılaştığını ve kanamayı durdurduğunu gösterdi.
Araştırmacılar, 2019 yılında araştırmacılar tarafından tasarlanan çift taraflı bantla karşılaştırıldığında, bu yeni malzemenin bir avantajının, macunun düzensiz yaralara uyacak şekilde kalıplanabilmesi ve bandın mühürleme ameliyatı için daha uygun olabileceğini söyledi. dokuya tıbbi bir cihaz takın. Wu, "Kalıplanabilir macun, herhangi bir düzensiz şekle ve contaya akabilir ve sığabilir" dedi. "Bu, kullanıcıların çeşitli düzensiz şekilli kanayan yaralara serbestçe uyum sağlamasına olanak tanır."
Mayo Clinic'teki Nabzdyk ve meslektaşları, domuzlar üzerinde yapılan testlerde, bu yapıştırıcının kanamayı hızla durdurabildiğini ve karşılaştırdıkları ticari olarak mevcut hemostatik ajandan daha hızlı ve daha etkili çalıştığını buldu. Domuzlara güçlü bir kan sulandırıcı (heparin) verirken bile işe yarayabilir, böylece kan kendiliğinden pıhtı oluşturmaz.
Araştırmaları, mühürün birkaç hafta boyunca bozulmadan kaldığını, dokunun kendi kendine iyileşmesine zaman tanıdığını ve yapıştırıcının şu anda kullanılan hemostatik ajanların neden olduğu iltihaplanmaya benzer şekilde çok az iltihaplanmaya neden olduğunu gösteriyor. Yapıştırıcı birkaç ay içinde vücutta yavaşça emilecektir. Cerrahın ilk uygulamadan sonra yarayı tamir etmesi gerekiyorsa, onu çözen bir solüsyon kullanılarak önceden de alınabilir.
Araştırmacılar şimdi yapıştırıcıyı daha büyük yaralarda test etmeyi planlıyorlar ve bunun, yapıştırıcının travmayı tedavi etmek için kullanılabileceğini kanıtlayacağını umuyorlar. Ayrıca, genellikle cerrahın kanamayı kontrol etmek için çok zaman harcamasını gerektiren ameliyat sırasında faydalı olabileceğini de düşündüler.
Nabzdyk, "Teknik olarak birçok karmaşık ameliyatı gerçekleştirebilecek durumdayız, ancak özellikle şiddetli kanamayı hızlı bir şekilde kontrol etme yeteneğimiz gerçekten gelişmedi" dedi.
Başka bir olası uygulama kanamayı durdurmaya yardımcı olmaktır. Bu hastaların kan damarlarına, arteriyel veya santral venöz kateterler veya ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) için kullanılanlar gibi plastik tüpler yerleştirilir. ECMO sırasında, hastanın kanını oksijenlendirmek için vücudun dışına pompalamak için bir makine kullanılır. Şiddetli kalp veya akciğer yetmezliği olan insanları tedavi etmek için kullanılır. Tüp genellikle birkaç hafta veya ay boyunca takılır ve yerleştirme yerinde kanama enfeksiyona neden olabilir.
Referans: "Hızlı ve pıhtılaşmadan bağımsız hemostatik sızdırmazlık için midye sakızından ilham alan macun" Yazarlar: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Tiffany L. Sarrafian, Xinyu Mao, Claudia E. Varela, Ellen T. Roche, Leigh G. Griffiths, Christoph S Nabzdyk ve Xuanhe Zhao, 9 Ağustos 2021, Doğa Biyomedikal Mühendisliği.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
Araştırmacılar, hayvan modelleri üzerinde ek klinik öncesi çalışmalardan sonra elde etmeyi umdukları yapıştırıcıyı ticarileştirmelerine yardımcı olmak için MIT Deshpande Merkezi'nden fon aldı. Araştırma ayrıca Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki Asker Nanoteknoloji Enstitüsü ve Zoll Vakfı aracılığıyla Ulusal Sağlık Enstitüleri, Ulusal Bilim Vakfı ve Ordu Araştırma Ofisi'nden fon aldı.
Lütfen, lütfen bir an önce ticarileştirin. Karım yaramı yapıştırıcıyla mühürledi. Cehennem gibi sok. Belki de her başvurduğunda dediği gibi ben bir bebeğim.
SciTechDaily: 1998'den beri bilim ve teknoloji haberlerinin en iyi adresi. En son teknoloji haberlerini e-posta veya sosyal medya aracılığıyla takip edin.
Kaiser Permanente ve CDC araştırmacıları tarafından 6,2 milyon hasta üzerinde yapılan çalışma 2 yıl boyunca devam edecek. Federal ve Caesars Tıp Kurumlarından araştırmacılar sağlık kayıtlarını inceliyor…
Gönderim zamanı: Eylül-09-2021