MIT mühəndisləri, toyuqların qayalara yapışmaq üçün istifadə etdiyi yapışqan maddədən ilhamlanaraq zədələnmiş toxumaları bağlaya və qanaxmanı dayandıra bilən güclü, biouyğun bir yapışqan hazırladılar. Kredit: fond şəkilləri
Tırtılların qayalara yapışmaq üçün istifadə etdiyi yapışqan maddəni təqlid edən yeni yapışdırıcı travmanın müalicəsi üçün daha yaxşı bir yol təqdim edə bilər.
Mağaraların qayalara yapışmaq üçün istifadə etdiyi yapışqan maddədən ilhamlanaraq, MİT mühəndisləri zədələnmiş toxumaları bağlaya və qanaxmanı dayandıra bilən güclü biouyğun yapışqan hazırladılar.
Səth qanla örtülsə belə, bu yeni pasta səthə yapışa bilər və tətbiqdən sonra təxminən 15 saniyə ərzində sıx bir sızdırmazlıq yarada bilər. Tədqiqatçılar deyirlər ki, bu yapışqan travmanın müalicəsi üçün daha effektiv üsul təqdim edə bilər və əməliyyat zamanı qanaxmanı idarə etməyə kömək edir.
“Biz çətin bir mühitdə, yəni insan toxumalarının rütubətli, dinamik mühitində yapışma problemini həll edirik. Eyni zamanda, biz bu əsas bilikləri həyatları xilas edə biləcək real məhsullara çevirməyə çalışırıq,” MIT Machinery Said Zhao Xuanhe, mühəndislik, mülki və ətraf mühit mühəndisliyi professoru və tədqiqatın baş müəlliflərindən biri.
Christoph Nabzdyk, Minnesota ştatının Rochester şəhərindəki Mayo Klinikasında ürək anestezioloqu və reanimasiya həkimidir və 9 avqust 2021-ci ildə Nature Biomedical Engineering jurnalında dərc edilmiş məqalənin böyük müəllifidir. MIT tədqiqatçısı Hyunwoo Yuk və postdoktorant yoldaşı Jingjing Wu tədqiqatın əsas müəllifləridir.
Tədqiqat qrupu: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (soldan sağa), əllərində qabıq qabığı və saqqız hemostatik məlhəmi tutur. Kredit: Tədqiqatçı tərəfindən verilmişdir
Zhao bildirib ki, qanaxmanı dayandırmaq üçün bir yol tapmaq çoxdankı problemdir, lakin hələ də tam həll olunmayıb. Dikişlər adətən yaraları bağlamaq üçün istifadə olunur, lakin tikişlər çox vaxt aparan bir prosesdir ki, ilk müdaxilə edənlər adətən fövqəladə hallarda edə bilmirlər. Əsgərlər arasında qan itkisi travmadan sonra ölüm səbəbidir, ümumi əhali arasında qan itkisi travmadan sonra ikinci ölüm səbəbidir.
Son illərdə qanaxmanı dayandıra bilən bəzi materiallar, həmçinin hemostatik agentlər də bazara çıxarılıb. Bunların bir çoxu qanın öz-özünə laxtalanmasına kömək edən laxtalanma faktorlarını ehtiva edən yamaqlardan ibarətdir. Bununla belə, bunlar bir möhür yaratmaq üçün bir neçə dəqiqə çəkir və həmişə ağır qanaxma yaraları üzərində işləmir.
Zhaonun laboratoriyası uzun illərdir ki, bu problemi həll etmək öhdəliyi götürüb. 2019-cu ildə onun komandası ikitərəfli toxuma lenti hazırladı və onun cərrahi kəsikləri bağlamaq üçün istifadə oluna biləcəyini göstərdi. Bu lent hörümçəklərin rütubətli şəraitdə ov tutmaq üçün istifadə etdiyi yapışqan materialdan ilhamlanıb. Tərkibində yapışqanın yapışa biləcəyi kiçik quru ləkələri aradan qaldıran, suyu demək olar ki, dərhal səthdən uda bilən yüklü polisaxaridlər var.
Yeni toxuma yapışqanları üçün tədqiqatçılar bir daha təbiətdən ilham aldılar. Bu dəfə onlar diqqətlərini qayalar, qayıq gövdələri və hətta balinalar kimi digər heyvanlara yapışan kiçik xərçəngkimilər olan barnaclelərə yönəldiblər. Bu səthlər nəm və adətən çox çirklidir - bu şərtlər yapışmanı çətinləşdirir.
"Bu bizim diqqətimizi çəkdi" dedi Yuk. “Bu, çox maraqlıdır, çünki qanaxma toxumasını möhürləmək üçün təkcə nəmlə deyil, həm də xaricə axan qanın çirklənməsi ilə məşğul olmaq lazımdır. Dəniz mühitində yaşayan bu canlının onunla mübarizə aparmaq üçün etməli olduğumuz eyni şeyi etdiyini gördük. Kompleks qanaxma problemləri”.
Tədqiqatçıların barnacle saqqızının təhlili onun unikal tərkibə malik olduğunu göstərir. Barnaclein səthə yapışmasına kömək edən yapışqan zülal molekulları bir növ yağda asılır və bu, suyu və səthdə olan hər hansı çirkləndiriciləri dəf edə bilir, beləliklə yapışqan zülal səthə möhkəm yapışır.
MİT komandası əvvəllər hazırladıqları yapışdırıcını düzəldərək bu yapışqanın təqlidini sınamağa qərar verdi. Bu özlü material poli(akril turşusu) adlı polimerdən ibarətdir ki, onun içinə yapışma təmin etmək üçün NHS esteri adlı üzvi birləşmə daxil edilir, xitosan isə materialı gücləndirən şəkərdir. Tədqiqatçılar bu materialın lopalarını dondurur, hissəciklər halına gətirir və sonra bu hissəcikləri tibbi dərəcəli silikon yağında dayandırırlar.
Yaranan pasta yaş səthə (məsələn, qanla örtülmüş toxuma) tətbiq edildikdə, yağ qanı və mövcud ola biləcək digər maddələri dəf edəcək, bu da özlü hissəciklərin çarpaz bağlanmasına və yarada sıx bir möhür əmələ gəlməsinə səbəb olacaqdır. Tədqiqatçıların siçanlar üzərində apardıqları sınaqlar göstərdi ki, yapışqan tətbiq edildikdən sonra 15-30 saniyə ərzində yumşaq təzyiqlə yapışqan bərkiyib və qanaxma dayanıb.
Tədqiqatçılar, 2019-cu ildə tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış ikitərəfli lentlə müqayisədə, bu yeni materialın bir üstünlüyü, pastanın qeyri-müntəzəm yaralara uyğun formalaşdırıla bilməsi və lentin cərrahiyyə əməliyyatı üçün daha uyğun ola biləcəyini söylədi. toxumaya tibbi cihaz əlavə edin. Wu dedi: "Qəlibləşə bilən pasta istənilən qeyri-müntəzəm forma və möhürə daxil ola və uyğunlaşa bilər". “Bu, istifadəçilərə müxtəlif nizamsız formalı qanaxma yaralarına sərbəst şəkildə uyğunlaşmağa imkan verir.”
Donuzlar üzərində aparılan sınaqlarda Nabzdyk və onun Mayo Klinikasında çalışan həmkarları bu yapışqanın qanaxmanı tez dayandıra bildiyini və müqayisə etdikləri kommersiyada mövcud olan hemostatik agentdən daha sürətli və daha effektiv işlədiyini aşkar ediblər. Hətta donuzlara güclü qan durulaşdırıcı (heparin) verərkən də işləyə bilər ki, qan öz-özünə laxtalar əmələ gəlməsin.
Onların araşdırmaları göstərir ki, möhür bir neçə həftə ərzində toxunulmaz qalır, toxumanın öz-özünə sağalmasına vaxt verir və yapışqan hazırda istifadə olunan hemostatik agentlərin yaratdığı iltihaba bənzər az miqdarda iltihaba səbəb olur. Yapışqan bir neçə ay ərzində bədəndə yavaş-yavaş əmilir. İlkin tətbiqdən sonra cərrahın yaranı təmir etməsi lazımdırsa, onu həll edən bir məhluldan istifadə edərək əvvəlcədən də çıxarıla bilər.
Tədqiqatçılar indi yapışqanın daha böyük yaralar üzərində sınaqdan keçirilməsini planlaşdırırlar və ümid edirlər ki, bu, yapışqanın travmanın müalicəsində istifadə oluna biləcəyini sübut edəcək. Onlar həmçinin cərrahdan qanaxmaya nəzarət etmək üçün çox vaxt sərf etməsini tələb edən əməliyyat zamanı faydalı ola biləcəyini də nəzərdə tuturdular.
"Biz texniki cəhətdən bir çox mürəkkəb cərrahiyyə əməliyyatlarını yerinə yetirmək iqtidarındayıq, lakin xüsusilə ağır qanaxmaya tez nəzarət etmək qabiliyyətimiz həqiqətən yaxşılaşmayıb" dedi Nabzdyk.
Başqa bir mümkün tətbiq qanaxmanın dayandırılmasına kömək etməkdir. Bu xəstələrin qan damarlarına, məsələn, arterial və ya mərkəzi venoz kateterlər və ya ekstrakorporeal membran oksigenasiyası (ECMO) üçün istifadə olunan plastik borular yerləşdirilir. ECMO zamanı xəstənin qanını oksigenlə doyurmaq üçün bədəndən çıxarmaq üçün maşın istifadə olunur. Şiddətli ürək və ya ağciyər çatışmazlığı olan insanların müalicəsində istifadə olunur. Boru adətən bir neçə həftə və ya aylar ərzində daxil edilir və yeridilmə yerində qanaxma infeksiyaya səbəb ola bilər.
İstinad: “Sürətli və laxtalanmadan müstəqil hemostatik sızdırmazlıq üçün barnacle saqqızından ilhamlanmış pasta” Müəlliflər: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Tiffany L. Sarrafian, Xinyu Mao, Claudia E. Varela, Ellen T. Roche, Leigh G. Griffiths, Christoph S. Nabzdyk və Xuanhe Zhao, 9 avqust 2021, Nature Biomedical Engineering.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
Tədqiqatçılar, heyvan modelləri üzərində əlavə preklinik tədqiqatlardan sonra əldə etməyə ümid etdikləri yapışqanın kommersiyalaşdırılmasına kömək etmək üçün MIT Deshpande Mərkəzindən maliyyə aldılar. Tədqiqat həmçinin Massaçusets Texnologiya İnstitutunun Əsgər Nanotexnologiya İnstitutu və Zoll Fondu vasitəsilə Milli Sağlamlıq İnstitutlarından, Milli Elm Fondundan və Ordu Tədqiqatları Ofisindən maliyyə aldı.
Zəhmət olmasa, mümkün qədər tez kommersiyalaşdırın. Həyat yoldaşım yaramı yapışqanla bağladı. Cəhənnəm kimi sanc. Yaxşı, bəlkə də hər müraciət edəndə dediyi kimi körpəyəm.
SciTechDaily: 1998-ci ildən bəri elm və texnologiya xəbərlərinin ən yaxşı evi. E-poçt və ya sosial media vasitəsilə ən son texnologiya xəbərlərindən xəbərdar olun.
Kaiser Permanente və CDC tədqiqatçıları tərəfindən 6,2 milyon xəstənin öyrənilməsi 2 il davam edəcək. Federal və Sezar Tibb Müəssisələrinin tədqiqatçıları sağlamlıq qeydlərini araşdırırlar ...
Göndərmə vaxtı: 09 sentyabr 2021-ci il