L'ingegneri di u MIT anu designatu una cola putente è biocompatibile chì pò sigillà i tessuti feriti è piantà l'emorragia, ispirata da a sustanza appiccicosa chì i barnacles usanu per aderisce à e rocce. Creditu: stock photos
Un novu adesivu chì imita a sustanza appiccicosa aduprata da i barnacles per aderisce à e rocce pò furnisce un modu megliu per trattà u traumu.
Ispirati da a sustanza appiccicosa chì i barnacles usanu per aderisce à e rocce, l'ingegneri di u MIT cuncepìu una putente cola biocompatibile chì pò sigillà i tessuti feriti è piantà u sanguinamentu.
Ancu s'è a superficia hè cuparta da u sangue, sta nova pasta pò aderisce à a superficia è pò formate un segellu strettu in circa 15 seconde dopu l'applicazione. I ricercatori dicenu chì sta cola pò furnisce un modu più efficau per trattà u traumu è aiutà à cuntrullà l'hemorragia durante a cirurgia.
"Avemu risolviu u prublema di l'adesione in un ambiente sfida, vale à dì l'ambiente umidu è dinamicu di i tessuti umani. À u listessu tempu, pruvemu di trasfurmà queste cunniscenze basi in prudutti veri chì ponu salvà a vita ", disse MIT Machinery Zhao Xuanhe, prufissore di ingegneria è ingegneria civile è ambientale è unu di l'autori anziani di u studiu.
Christoph Nabzdyk hè un anestesiologu cardiacu è un duttore di terapia intensiva in a Clinica Mayo in Rochester, Minnesota, è l'autore anzianu di u documentu, chì hè statu publicatu in Nature Biomedical Engineering u 9 d'Agostu 2021. U scienziatu di ricerca MIT Hyunwoo Yuk è u cumpagnu postdoctorale Jingjing Wu sò i principali autori di u studiu.
Gruppu di ricerca: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (da manca à diritta), tenendu unguentu hemostatic gum barnacle in e so mani. Creditu: Furnitu da u ricercatore
Truvà un modu per piantà l'emorragia hè un prublema di longa durata, ma ùn hè ancu statu risoltu cumplettamente, disse Zhao. Suture sò generalmente aduprate per chjude e ferite, ma i suture sò un prucessu di tempu chì i primi rispunsevuli di solitu ùn ponu micca fà in una emergenza. Trà i suldati, a perdita di sangue hè a prima causa di morte dopu à traumu, mentri in a populazione generale, a perdita di sangue hè a seconda causa di morte dopu à u traumu.
Nta l'ultimi anni, certi materiali chì ponu piantà u sanguinamentu, ancu chjamati agenti hemostatic, sò stati in u mercatu. Parechji di questi sò custituiti da parche chì cuntenenu fatturi di coagulazione chì aiutanu à coagulà u sangue da sè stessu. Tuttavia, questi pigghianu parechji minuti per furmà un segellu è ùn sò micca sempre travagliatu nantu à ferite assai sanguinanti.
U laboratoriu di Zhao hè impegnatu à risolve stu prublema per parechji anni. In 2019, a so squadra hà sviluppatu una cinta di tissue bifacciale è hà dimustratu chì pò esse usata per chjude incisioni chirurgiche. Questa cinta hè ispirata da u materiale appiccicosu utilizatu da i ragni per catturà a preda in cundizioni umidi. Contene polisaccaridi carichi chì ponu assorbe l'acqua da a superficia quasi immediatamente, sguassate i picculi spots secchi chì a cola pò aderisce.
Per a so nova cola di tissutu, i circadori anu tornatu l'ispirazione da a natura. Questa volta, anu cuncentratu a so attenzione nantu à i barnacles, chì sò picculi crustacei attaccati à altri animali cum'è scogli, caschi di barca è ancu balene. Sti superfici sò umidi è di solitu assai sporchi - sti cundizioni facenu difficultà l'aderenza.
"Questu hà attiratu a nostra attenzione", disse Yuk. "Questu hè assai interessante, perchè per sigillà u tissutu sanguinante, avete da trattà micca solu l'umidità, ma ancu a contaminazione di u sangue chì scorri. Avemu trovu chì sta criatura chì vive in l'ambiente marinu face esattamente a stessa cosa chì avemu da fà per trattà cun ella. Problemi di sanguinamentu cumplessi ".
L'analisi di i ricercatori di a gomma barnacle mostra chì hà una cumpusizioni unica. E molécule di proteine pegati chì aiutanu à u barnacle attache à a superficia sò suspesi in un tipu d'oliu, chì ponu repulsà l'acqua è qualsiasi contaminanti chì si trovanu nantu à a superficia, perchè a proteina appiccicosa hè fermamente attaccata à a superficia.
A squadra di u MIT hà decisu di pruvà à imità sta cola aghjustendu l'adesiva ch'elli avianu sviluppatu prima. Stu materiale viscosu hè custituitu da un polimeru chjamatu poli (acidu acrilicu) in quale un compostu urganicu chjamatu NHS ester hè incrustatu per furnisce l'aderenza, mentri chitosan hè un zuccaru chì rinforza u materiale. I ricercatori congelanu i fiocchi di stu materiale, li macinanu in particelle, è poi sospendenu sti particelle in oliu di silicone di qualità medica.
Quandu a pasta resultanti hè appiicata à una superficia umida (cum'è u tissutu cupertu di sangue), l'oliu repellerà u sangue è l'altri sustanzi chì ponu esse prisenti, facendu chì e particelle viscose si reticulate è formanu un segellu strettu nantu à a ferita. I testi di i ricercatori nantu à i topi anu dimustratu chì in 15 à 30 seconde dopu l'applicazione di a cola, appiccicà delicatamente a pressione, a cola si solidificava è cessava di sanguinà.
I circadori anu dettu chì paragunatu à a cinta à doppia faccia cuncepita da i circadori in u 2019, un vantaghju di stu novu materiale hè chì a pasta pò esse modellata per adattà à ferite irregulari, è a cinta pò esse più adattata per a cirurgia di sigillatura Fate una incisione o aghjunghje un dispositivu medicale à u tissutu. "A pasta modellabile pò scorri è adatta à qualsiasi forma è sigilli irregulari", disse Wu. "Questu permette à l'utilizatori di adattà liberamente à diverse ferite sanguinanti di forma irregulare".
In i testi realizati nantu à i porchi, Nabzdyk è i so culleghi in a Clinica Mayo anu truvatu chì sta cola pò piantà di sanguinamentu rapidamente, è chì travaglia più veloce è più efficace chì l'agente hemostatic dispunibule in u cummerciu chì anu paragunatu. Pò ancu travaglià quandu dà à i porchi un diluente di sangue putente (heparina) per chì u sangue ùn forma micca coaguli spontaneamente.
A so ricerca mostra chì u sigillo resta intactu per parechje settimane, chì permettenu u tempu per u tissutu per guarisce da sè stessu, è a cola provoca pocu inflamazioni, simili à l'inflamazioni causate da l'agenti hemostatic attualmente utilizati. A cola sarà lentamente assorbita in u corpu in pochi mesi. Se u chirurgu hà bisognu di riparà a ferita dopu l'applicazione iniziale, pò ancu esse eliminata in anticipu cù una suluzione chì dissolve.
I circadori avà pensanu à pruvà a cola nantu à ferite più grande, è speranu chì questu pruvucarà chì a cola pò esse usata per trattà traumu. Anu ancu imaginatu chì puderia esse utile durante a cirurgia, chì di solitu esige chì u chirurgu passa assai tempu per cuntrullà u sanguinamentu.
"Semu tecnicamente capaci di realizà parechje chirurgie cumplesse, ma a nostra capacità di cuntrullà rapidamente un sanguinamentu particularmente severu ùn hè micca veramente migliuratu", disse Nabzdyk.
Un'altra applicazione pussibule hè di aiutà à piantà u sanguinamentu. Questi pazienti anu tubi di plastica inseriti in i so vini sanguini, cum'è quelli usati per cateteri venosi arteriali o cintrali o l'ossigenazione di a membrana extracorporea (ECMO). Durante l'ECMO, una macchina hè aduprata per pompà u sangue di u paziente fora di u corpu per ossigenà. Hè utilizatu per trattà e persone cun fallimentu cardiacu o pulmuniale severu. U tubu hè generalmente inseritu per parechje simane o mesi, è u sanguinamentu in u situ di inserzione pò causà infezzione.
Riferimentu: "Paste inspirated by barnacle gum for rapid and coagulation-indipendent hemostatic sealing" Autori: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Tiffany L. Sarrafian, Xinyu Mao, Claudia E. Varela, Ellen T. Roche, Leigh G. Griffiths, Christoph S Nabzdyk è Xuanhe Zhao, 9 August 2021, Nature Biomedical Engineering.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
I circadori anu ricivutu finanziamentu da u MIT Deshpande Center per aiutà à cummercializà a cola, chì speranu di ottene dopu studii preclinici supplementari nantu à mudelli animali. A ricerca hà ancu ricivutu finanziamentu da l'Istituti Naziunali di Salute, a Fundazione Naziunale di Scienza, è l'Uffiziu di Ricerca di l'Armata attraversu l'Istitutu di Nanotecnologia di Soldati in l'Istitutu di Tecnulugia di Massachusetts è a Fundazione Zoll.
Per piacè, cummercializà u più prestu pussibule. A mo moglia sigillò a mo ferita cù cola. Sting cum'è l'infernu. Ebbè, forse sò un zitellu, cum'è ella hà dettu ogni volta chì hà dumandatu.
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Tempu di post: 09-09-2021