Хирургический герметик на основе желатина для быстрой герметизации внутри тела

Ученые создали герметик на основе желатина, который можно использовать для разрезов внутри тела.

Ученые из Института биомедицинских инноваций Терасаки в Лос-Анджелесе разработали хирургический герметик на основе желатина. Герметик является термочувствительным, а это значит, что он быстро образует полутвердый болюс, когда достигает температуры тела. Он также является биоадгезивным, что позволяет ему легко прилипать к скользким и влажным поверхностям. Ученые смогли добиться этого, благодаря добавлению в желатиновый гель кофеиновой кислоты, которая естественным образом содержится в кофе и оливковом масле, что помогло увеличить адгезию состава.

Герметизация разрезов внутри тела является сложной задачей. Наши внутренние ткани очень скользкие и поэтому с ними трудно обращаться, а также они отталкивают большинство герметиков, которые работали бы в более благоприятных условиях. Более того, многие из наших тканей, например, легкие, постоянно двигаются, что затрудняет герметизацию разрезов, сохраняя при этом герметичность. Для правильной установки традиционных швов и скоб может потребоваться время, что может привести к разрывам или кровопотере.

Чтобы решить эти проблемы, ученые разрабатывают новые хирургические герметики, которые могут быстро герметизировать разрезы внутри тела, даже в сложных тканях, таких как сердце или легкие. Поскольку эти вещества должны быть биоразлагаемыми и биосовместимыми, многие такие технологии основаны на природных материалах, таких как желатин, который получают из животного коллагена.

Проблема с предыдущими раневыми повязками и герметиками на основе желатина заключалась в недостаточной адгезии и прочности. Одним из способов улучшить этот материал, добавление катехола, встречающейся в природе молекулы, которая связывается с участками желатина и улучшает его связывающую способность в организме. Однако существует ограничение на небольшое количество точек взаимодействия катехола в желатиновых материалах. Но увеличение количества катехола в материале помогает улучшить его адгезию.

Чтобы решить эту проблему, исследователи Института Терасаки обратились к кофейной кислоте, которая встречается в кофе. Это соединение содержит катехол и при окислении образует олигомеры кофейной кислоты, которые включают повторяющиеся звенья катехола. Полученный материал желатин-кофеиновая кислота демонстрирует улучшенную биоадгезию, гелеобразование, инъецируемость и прочность.

На данный момент герметик продемонстрировал впечатляющую эффективность, в том числе способность заделывать отверстие в активно раздуваемых легких. «Наша команда использовала манипулятивную и стратегическую химию, чтобы значительно улучшить адгезионную прочность и универсальность биоматериалов», — сказал Али Хадемхоссейни, исследователь, участвующий в проекте. «Это создает захватывающие возможности для более эффективного хирургического лечения ран в клинике».