Inxhinierët e MIT projektuan një ngjitës të fuqishëm biokompatibël që mund të mbyllë indet e dëmtuara dhe të ndalojë gjakderdhjen, të frymëzuar nga substanca ngjitëse që barnaclet përdorin për t'u ngjitur në shkëmbinj. Kredia: foto të aksioneve
Një ngjitës i ri që imiton substancën ngjitëse të përdorur nga barnacles për t'u ngjitur në shkëmbinj mund të ofrojë një mënyrë më të mirë për të trajtuar traumën.
Të frymëzuar nga substanca ngjitëse që barnaclet përdorin për t'u ngjitur në gurë, inxhinierët e MIT projektuan një ngjitës të fuqishëm biokompatibël që mund të mbyllë indet e dëmtuara dhe të ndalojë gjakderdhjen.
Edhe nëse sipërfaqja është e mbuluar me gjak, kjo pastë e re mund të ngjitet në sipërfaqe dhe mund të formojë një mbyllje të ngushtë brenda rreth 15 sekondave pas aplikimit. Studiuesit thonë se ky ngjitës mund të ofrojë një mënyrë më efektive për të trajtuar traumat dhe për të ndihmuar në kontrollin e gjakderdhjes gjatë operacionit.
“Ne po e zgjidhim problemin e ngjitjes në një mjedis sfidues, pra në mjedisin e lagësht, dinamik të indeve njerëzore. Në të njëjtën kohë, ne po përpiqemi t'i transformojmë këto njohuri bazë në produkte reale që mund të shpëtojnë jetë, "tha Zhao Xuanhe, një profesor i inxhinierisë dhe inxhinierisë civile dhe mjedisore dhe një nga autorët e vjetër të studimit.
Christoph Nabzdyk është një anesteziolog kardiak dhe mjek i kujdesit intensiv në Klinikën Mayo në Rochester, Minesota, dhe autori i vjetër i punimit, i cili u botua në Nature Biomedical Engineering më 9 gusht 2021. Shkencëtari hulumtues i MIT Hyunwoo Yuk dhe kolegu postdoktoral Jingjingu janë autorët kryesorë të studimit.
Grupi hulumtues: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (nga e majta në të djathtë), duke mbajtur në duar pomadën hemostatike të guaskës së barnacles dhe çamçakëzit. Kredia: E dhënë nga studiuesi
Gjetja e një mënyre për të ndaluar gjakderdhjen është një problem i kahershëm, por ende nuk është zgjidhur plotësisht, tha Zhao. Qepjet zakonisht përdoren për të mbyllur plagët, por qepjet janë një proces që kërkon shumë kohë që reaguesit e parë zakonisht nuk mund ta bëjnë në rast urgjence. Ndër ushtarët humbja e gjakut është shkaku kryesor i vdekjes pas traumës, ndërsa në popullatën e përgjithshme humbja e gjakut është shkaku i dytë kryesor i vdekjes pas traumës.
Vitet e fundit, disa materiale që mund të ndalojnë gjakderdhjen, të quajtur edhe agjentë hemostatikë, kanë dalë në treg. Shumë prej tyre përbëhen nga arna që përmbajnë faktorë të koagulimit që ndihmojnë në mpiksjen e gjakut më vete. Megjithatë, këto duhen disa minuta për të formuar një vulë dhe jo gjithmonë funksionojnë në plagët me gjakderdhje të madhe.
Laboratori i Zhaos është angazhuar për zgjidhjen e këtij problemi për shumë vite. Në vitin 2019, ekipi i tij zhvilloi një shirit indi të dyanshëm dhe tregoi se mund të përdoret për të mbyllur prerjet kirurgjikale. Kjo shirit është frymëzuar nga materiali ngjitës i përdorur nga merimangat për të kapur gjahun në kushte të lagështa. Ai përmban polisakaride të ngarkuara që mund të thithin ujin nga sipërfaqja pothuajse menjëherë, duke hequr pikat e vogla të thata në të cilat ngjitësi mund të ngjitet.
Për ngjitësin e tyre të ri të indeve, studiuesit edhe një herë morën frymëzim nga natyra. Këtë herë, ata e përqendruan vëmendjen e tyre te barnat, të cilat janë krustace të vegjël të lidhur me kafshë të tjera si shkëmbinj, byk varkash dhe madje edhe balena. Këto sipërfaqe janë të lagështa dhe zakonisht shumë të pista - këto kushte e bëjnë ngjitjen e vështirë.
"Kjo tërhoqi vëmendjen tonë," tha Yuk. “Kjo është shumë interesante, sepse për të izoluar indin e gjakosur duhet të përballesh jo vetëm me lagështinë, por edhe me ndotjen e gjakut që del jashtë. Ne zbuluam se kjo krijesë që jeton në mjedisin detar po bën saktësisht të njëjtën gjë që ne duhet të bëjmë për t'u marrë me të. Probleme komplekse të gjakderdhjes.”
Analiza e studiuesve të çamçakëzit të barnacles tregon se ajo ka një përbërje unike. Molekulat e proteinave ngjitëse që ndihmojnë barnacle të ngjitet në sipërfaqe pezullohen në një lloj vaji, i cili mund të sprapsë ujin dhe çdo ndotës që gjendet në sipërfaqe, në mënyrë që proteina ngjitëse të ngjitet fort në sipërfaqe.
Ekipi i MIT vendosi të përpiqej të imitonte këtë ngjitës duke rregulluar ngjitësin që kishin zhvilluar më parë. Ky material viskoz përbëhet nga një polimer i quajtur poli(acid akrilik) në të cilin është futur një përbërje organike e quajtur NHS ester për të siguruar ngjitjen, ndërsa kitozani është një sheqer që përforcon materialin. Studiuesit ngrijnë thekon e këtij materiali, i bluajnë ato në grimca dhe më pas i pezullojnë këto grimca në vaj silikoni të cilësisë mjekësore.
Kur pasta që rezulton aplikohet në një sipërfaqe të lagësht (si p.sh. indet e mbuluara me gjak), vaji do të largojë gjakun dhe substancat e tjera që mund të jenë të pranishme, duke bërë që grimcat viskoze të lidhen dhe të formojnë një vulë të ngushtë në plagë. Testet e studiuesve në minj treguan se brenda 15 deri në 30 sekonda pas aplikimit të ngjitësit, duke ushtruar butësisht presion, ngjitësi u ngurtësua dhe ndaloi gjakderdhjen.
Studiuesit thanë se krahasuar me shiritin e dyanshëm të projektuar nga studiuesit në vitin 2019, një avantazh i këtij materiali të ri është se pasta mund të formohet për t'iu përshtatur plagëve të parregullta dhe shiriti mund të jetë më i përshtatshëm për mbylljen e operacionit. Bëni një prerje ose lidhni një pajisje mjekësore në inde. "Pasta e derdhur mund të rrjedhë dhe të përshtatet në çdo formë dhe vulë të parregullt," tha Wu. "Kjo i lejon përdoruesit të përshtaten lirshëm ndaj plagëve të ndryshme të gjakderdhjes me formë të parregullt."
Në testet e kryera te derrat, Nabzdyk dhe kolegët e tij në klinikën Mayo zbuluan se ky ngjitës mund të ndalojë gjakderdhjen shpejt dhe se funksionon më shpejt dhe më efektivisht sesa agjenti hemostatik i disponueshëm në treg që ata krahasuan. Mund të funksionojë edhe kur derrave u jepet një hollues i fuqishëm gjaku (heparinë) në mënyrë që gjaku të mos formojë mpiksje spontanisht.
Hulumtimi i tyre tregon se vula mbetet e paprekur për disa javë, duke i lënë kohë indit të shërohet vetë, dhe ngjitësi shkakton pak inflamacion, të ngjashëm me inflamacionin e shkaktuar nga agjentët hemostatikë të përdorur aktualisht. Ngjitësja do të përthithet ngadalë në trup brenda pak muajsh. Nëse kirurgu duhet të riparojë plagën pas aplikimit fillestar, ajo gjithashtu mund të hiqet paraprakisht duke përdorur një tretësirë që e tret atë.
Studiuesit tani planifikojnë të testojnë ngjitësin në plagë më të mëdha dhe shpresojnë se kjo do të vërtetojë se ngjitësi mund të përdoret për të trajtuar traumat. Ata gjithashtu parashikuan se mund të ishte i dobishëm gjatë operacionit, i cili zakonisht kërkon që kirurgu të shpenzojë shumë kohë për të kontrolluar gjakderdhjen.
"Ne jemi teknikisht të aftë për të kryer shumë operacione komplekse, por aftësia jonë për të kontrolluar shpejt gjakderdhjen veçanërisht të rëndë nuk është përmirësuar realisht," tha Nabzdyk.
Një tjetër aplikim i mundshëm është të ndihmojë në ndalimin e gjakderdhjes. Këta pacientë kanë tuba plastikë të futur në enët e tyre të gjakut, të tilla si ato që përdoren për kateterët venoz arterial ose qendror ose oksigjenimin e membranës ekstrakorporale (ECMO). Gjatë ECMO, një makinë përdoret për të pompuar gjakun e pacientit nga trupi për ta oksigjenuar atë. Përdoret për të trajtuar njerëzit me dështim të rëndë të zemrës ose mushkërive. Tubi zakonisht futet për disa javë ose muaj dhe gjakderdhja në vendin e futjes mund të shkaktojë infeksion.
Referenca: “Pasta e frymëzuar nga çamçakëzi i barnacle për mbylljen hemostatike të shpejtë dhe të pavarur nga koagulimi” Autorë: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Tiffany L. Sarrafian, Xinyu Mao, Claudia E. Varela, Ellen T. Roche, Leigh G. Griffiths, Christoph S Nabzdyk dhe Xuanhe Zhao, 9 gusht 2021, Nature Biomedical Engineering.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
Studiuesit kanë marrë fonde nga Qendra MIT Deshpande për t'i ndihmuar ata të komercializojnë ngjitësin, të cilin ata shpresojnë ta arrijnë pas studimeve shtesë paraklinike mbi modelet e kafshëve. Hulumtimi gjithashtu mori fonde nga Instituti Kombëtar i Shëndetësisë, Fondacioni Kombëtar i Shkencës dhe Zyra e Kërkimeve të Ushtrisë përmes Institutit të Nanoteknologjisë Ushtarë në Institutin e Teknologjisë në Massachusetts dhe Fondacionit Zoll.
Ju lutemi, tregohuni sa më shpejt të jetë e mundur. Gruaja më mbylli plagën me ngjitës. Thumb si ferr. Epo, mbase jam foshnjë, siç thoshte ajo sa herë që aplikonte.
SciTechDaily: Shtëpia më e mirë e lajmeve të shkencës dhe teknologjisë që nga viti 1998. Mbani të azhurnuar me lajmet më të fundit të teknologjisë përmes emailit ose mediave sociale.
Studimi i 6.2 milionë pacientëve nga studiuesit e Kaiser Permanente dhe CDC do të vazhdojë për 2 vjet. Studiuesit nga Institucionet Mjekësore Federale dhe Caesars po shqyrtojnë të dhënat shëndetësore…
Koha e postimit: Shtator-09-2021