Idag står vetenskapen inte stilla. Nya upptäckter görs bokstavligen varje dag, inklusive inom medicin. Upptäckten av forskare från Frankrike kan revolutionera både kirurgi och regenerativ medicin. Denna upptäckt visar att sammanhållningskrafterna för vattenhaltiga lösningar av nanopartiklar kan användas in vivo för att återställa organ och mjuka vävnader i kroppen. Denna relativt lättanvända metod för limning av snitt och sår har nu framgångsrikt testats hos råttor. Den franska pressen skriver att när en speciell lösning appliceras på huden kan den läka djupa sår inom bokstavligen ett par sekunder, vilket ger sårläkning av hög kvalitet och en estetisk sutur.
Funktionsprincipen för biogel är ganska enkel: gelén, tillsammans med en lösning av nanopartiklar, appliceras på vävnadsytorna som är limmade på varandra, som är bundna med hjälp av gelén. Detta händer på grund av molekylär interaktion. Detta fenomen kallas adsorption. Samtidigt binder gelén ihop nanopartiklarna och bildar en myriad av nya förbindelser mellan de två spridda sårytorna. Denna vidhäftningsprocess tar bara några minuter och medför inga kemiska reaktioner.
Under experimentet jämförde franska forskare två metoder för att stänga huden med ett djupt sår på: genom att applicera en vattenlösning av nanopartiklar med en pensel och med traditionella medicinska suturer. Samtidigt verkar alternativet med applicering av en lösning av nanopartiklar vara det enklaste att använda och stänger mycket snabbt huden tills det läker av sig själv. Processen sker utan inflammation och vävnadsnekros, och ärret på sårplatsen är nästan osynligt.
I ett annat experiment, som också utfördes på experimentella gnagare, använde forskarna sin lösning på de mjuka vävnaderna i inre organ, till exempel lungor, lever och mjälte, som är tillräckligt svåra att sy eftersom de går sönder när en kirurgisk nål passerar genom dem. Inför ett djupt sår i levern kunde de franska specialisterna stänga såret, applicerade en vattenlösning av nanopartiklar på det och pressade ihop sårets kanter. Blödningen stoppades. För att återställa snittet i leverloben applicerade de igen nanopartiklar i form av en speciell film, som applicerades på såret och stoppade blödningen. Båda fallen slutade bra för råttorna, leverfunktioner återställdes och djuren själva förblev vid liv.
Denna vidhäftningsmetod har visat sin exklusivitet, eftersom dess potential lovar ett mycket brett spektrum av kliniska tillämpningar. För att få nanopartiklar använde fransmännen järnoxider och kiseldioxid, som lätt kan absorberas av människokroppen. I framtiden kan denna metod enkelt integreras i aktuell forskning för vävnadsregenerering och behandling. Om det lyckas kan det revolutionera klinisk praxis.
Syntetiskt kollagen för sårläkning
Kollagen är ett fibrillärt protein som har en speciell tertiär struktur. Kollagenmolekyler bildas av en trippel helix, som består av polypeptidkedjor. I människokroppen spelar detta ämne en mycket viktig roll, bildar en matris av bindväv och ger processen för dess elasticitet och styrka. En av de viktigaste egenskaperna hos kollagen är dess förmåga att påskynda processen för vidhäftning och koagulering av trombocyter. Dessa egenskaper används i modern medicin, men läkare måste använda naturligt kollagen, som erhålls från djur, vanligtvis från kor. Sådant kollagen väcker ett antal problem, eftersom det kan utlösa kroppens immunsvar, inflammation eller fungera som bärare av infektion.
I det amerikanska laboratoriet för Jeffrey Hartgerink vid William Marsh Rice University (ett privat amerikanskt forskningsuniversitet i Houston) för flera år sedan fick forskare kollagen av syntetiskt ursprung. Som ett resultat av laboratoriestudier visade det sig att en ny hydrogel baserad på syntetiskt kollagen kan binda trombocyter till varandra och aktivera deras aggregeringsförmåga. Detta påskyndar avsevärt processen att stoppa blödning, medan experter inte märker förekomsten av inflammatoriska processer.
Bristen på reaktion av det mänskliga immunsystemet och aggregeringsegenskaper skiljer materialet som skapats i Houston från många kommersiella analoger. Naturligtvis kan ett sådant ämne inte användas för att stoppa allvarlig blödning, syntetiskt kollagen kommer inte att ersätta ett tätt bandage och en tårta, men på ett sjukhusets operationssal är det mycket svårt att hitta någon analog för detta ämne för att stoppa kirurgisk blödning.
Förutom direkta kirurgiska tillämpningar överväger Hartgerink och hans kollegor möjligheten att använda ett nytt material för att läka små sår och stödja transplantat. Det rapporteras att syntetiskt kollagen kan utgöra grunden för vidhäftning av alla typer av celler och tillväxt av nya vävnader. Detta ämne kan modifieras i enlighet med den specifika avsedda användningen. Den immunologiska trögheten och kemiska renheten hos syntetiskt kollagen är viktiga fördelar och en ytterligare garanti för framgång.
Användning av moderna material inom medicin
Området med att använda nya biologiska material, inklusive de som är baserade på nanopartiklar, är mycket omfattande även inom ramen för medicin, men det kan bli ett verkligt universalmedel vid kirurgi. Utvecklarna tror att de nya ämnena kommer att vara oumbärliga för operationer i ryggmärgens och hjärnans kärlsystem, på bukorganen och i tandvården. För närvarande, under operationer på levern och vid borttagning av stora formationer från kroppen, ägnar alla assistenter stor uppmärksamhet åt försök att stoppa blödning.
De metoder som används idag är inte särskilt framgångsrika, vi pratar om lätt frysning och absorberande våtservetter. Samtidigt ersätts inte alltid förlusten av blod till patienten, för att inte tala om förlusten av tid och kvaliteten på bevarat blod. Införandet av nya biologiska och nanostoffer kan avsevärt minska operationstiden, minska mängden blod som krävs för transfusion, vilket upphäver medföljande manipulationer av läkare på artärer och vener. Samtidigt minskar möjligheten att införa infektion i såret, till exempel under operationer på levern eller tarmarna.
Ett särskilt tillämpningsområde för nya nanomaterial, som snabbt kan stoppa blod och läka sår, är olika räddningstjänster. De kan användas av räddningsteam vid väg- och järnvägsolyckor, flyg- och tågolyckor, under naturkatastrofer och konstgjorda katastrofer, såväl som vid militär fältmedicin. Samtidigt förlorar nya material baserade på nanoteknik inte sina unika egenskaper även med tillräckligt lång lagring.
Det moderna nanosubstansen, syntetiskt kollagen eller syntetisk peptid, har också en så utmärkt egenskap som förmågan att sönderdelas i blodomloppet med tiden, medan de flesta moderna läkemedel för att stoppa blödning finns kvar i människokroppen under lång tid. Denna aspekt av användningen av moderna nanopreparationer (deras ofarlighet och ett antal andra parametrar) kräver ytterligare experiment. Men det är obestridligt att sådana läkemedel är medicinens framtid.
