Vědci z Austrálie a Spojených států vytvořili jedinečné biologické „super-lepidlo“, které může lepit okraje ran a „sešívat“dohromady nejměkčí a nejjemnější tkáně, jako jsou plíce nebo tepny, podle článku publikovaného v časopise Science Translational Medicine.
Aplikační potenciál tohoto lepidla je obrovský, počínaje„ utěsňováním “ran na bitevním poli nebo po různých katastrofách a končící různými složitými chirurgickými zákroky na klinikách. Ukázali jsme, že náš design může fungovat v nejrůznějších podmínkách a může vyřešit problémy, které nelze odstranit jinými lepidly. Jsme připraveni zahájit lidské experimenty a doufáme, že MeTro brzy začne zachraňovat životy, “řekl Anthony Weiss z University of Sydney v Austrálii.
Jedním z hlavních problémů chirurgů operačních sálů a armády na bitevním poli je to, že všechny existující metody zastavení krvácení a eliminace ran mají velké nevýhody. Například „šití“rány chirurgickými stehy trvá hodně času a běžné super-lepidlo, nejpohodlnější a nejspolehlivější prostředek pro lepení ran, je velmi toxická a křehká látka.
V posledních letech vložili vědci velké naděje do syntetických analogů lepidla na skořápku, kterými se lepí na kameny. Tato látka funguje dobře pod vodou, ale ukázalo se, že její síla je příliš malá na to, aby držela pohromadě roztrhané chrupavky, vazy, svaly a další orgány.
V průměru „lepidlo na měkkýše“a další lepidla, která jsou pro tělo bezpečná, drží lepené povrchy asi 80–100krát horší, než se chrupavka a vazy připojují ke kostem. Díky tomu jsou pro chirurgii naprosto k ničemu, protože se při hojení velkých ran neustále otevírají nebo lámou.
Tajemství vytvoření takového lepidla bylo podle Weissa skryto v těle samotné osoby. Naše pojivová tkáň se skládá z elastinových proteinových vláken, což je velmi silná a pružná látka, která se může několikrát protáhnout a zároveň udržet svůj tvar. Vlastnosti elastinu, jak si nedávno všimli vědci, se mohou velmi lišit v závislosti na tom, jak jsou jeho molekuly propletené.
„Superglue“Australští biologové umožňují lepit i plíce / University of Sydney
To je způsobeno skutečností, že elastin se skládá z malých „stavebních bloků“- relativně krátkých molekul proteinu protoelastinu, které jsou vysoce rozpustné ve vodě. Studiem jejich vlastností Weiss a jeho kolegové nedávno zjistili, jak lze vyrobit mikroby k produkci těchto molekul ve velkém množství. To je přimělo přemýšlet - je možné použít protoelastin k vytvoření „super-lepidla“, které nebude toxické pro tělo a nebude mít nižší sílu než tkáně lidského těla.
Propagační video:
Problém spočíval v tom, že vědci nevěděli, jak se protoelastinové molekuly vážou dohromady a tvoří dlouhé řetězce během syntézy elastinu v buňkách pojivové tkáně a v lidské kůži. Nespekulovali a nepokoušeli se hledat odpověď v buňkách lidí nebo zvířat, ale vynalezli vlastní metodu polymerace protoelastinu smícháním s methylmethakrylátem, surovinou pro výrobu organického skla.
Tato látka, jak poznamenávají vědci, je hustá, bezbarvá kapalina, pokud je skladována v temné místnosti, a když je osvětlena ultrafialovou lampou nebo sluncem, rychle tuhne a mění se v elastický a průsvitný plast. Přidáním malého množství „tekutého plexiskla“k protoelastinu vědci získali jakési „super-lepidlo“, které není toxické pro tělo a zároveň má vysokou pružnost a sílu.
"Hlavní výhodou našeho lepidla MeTro je to, že se okamžitě změní na gel v okamžiku, kdy se dotkne povrchu kůže, takže při ošetření ran" neutekne ". Jeho sílu lze dále zvýšit osvětlením rány ultrafialovým světlem, díky čemuž naše lepidlo dokáže velmi přesně a spolehlivě lepit rány, “dodává Nasim Annabi, chemik na Northeastern University v Bostonu v USA.
Podle Annabi a Weiss jejich tým testoval toto lepidlo v experimentech na myších a prasatech lepením poškozených tepen a plic. V obou případech se rána úplně zahojila, než se lepidlo úplně vstřebalo, a všechna operovaná zvířata přežila. Biologové doufají, že brzy obdrží povolení provádět podobné experimenty na dobrovolnících, což připraví půdu pro použití MeTro v klinické praxi.