Ученые создали пластырь, которым можно заклеить разбитое сердце

27 Июля 2017

МОСКВА, 27 июля Химики из Гарварда создали необычный клей, который липнет к мокрым поверхностям и позволяет приклеивать практически любые ткани организма работника, в том числе и поврежденную сердечную мышцу, говаривается в статье, опубликованной в журнале Science.

Природа часто предлагает нам элегантные оборота решения обыденных проблем. Главное понимать, где нужно выбирать эти решения и как их можно увидеть на фоне всего остального. Мы крайне счастливым тому, что эта методика, родоначальником которой послужила воздержная улитка, может стать основой для новых методик лечения ран и проведения хирургических операций, рассказывает Дональд Ингбер (Donald Ingber) из Гарвардского университета (США). Подсказка от природы

Одной из главных проблем для хирургов в операционных залах и для военных на поле боя является то, что все существующие методы остановки кровотечений и ликвидации ран имеют большие недостатки. К эталону, сшивание раны хирургическими нитями требует большого количества времени, а обычный супер-клей, самое удобное и надежное средство для склеивания ран, является очень токсичным и хрупким материалом.

В финальные годы ученые возлагали большие надежды на синтетические аналоги клея раковин, при помощи которого они прикрепляются к скалам. Это вещество хорошо работает под водой, однако сила его вам показалась слишком небольшой для того, чтобы склеивать порванные хрящи, связки, мускулы и другие органы.

В среднем, клей моллюсков и другие клеевые составы, безопасные для организма, удерживают склеенные поверхности примерно в 80-100 раз хуже, чем мениски и соединительная ткань. Это делает их абсолютно бесполезными для проведения операций, так как склеенные ими раны или кости будут постоянно открываться или ломаться при совершении резких движений.

Подобные соображения заставили Дэвида Муни (David Mooney) и его коллег выбирать другие способы создания новой версии биологического суперклея, совместимой с живыми тканями и при этом обладающей и высокой прочностью, и способной переносить многократные извивы и растягивания.

Решение этой проблемы считалось найдено учеными внутри сухопутного слизня Arion subfuscus, живущего в лесах и на полях Западной и Центральной Европы. Этот слизень, как рассказывают химики, вырабатывает особую клейкую субстанцию, которая не растворяется в воде и хорошо примерзает к поверхности даже самых сырых листьев, грибов и грунта. Подобный супер-клей помогает слизню выживать, так как хищники просто не могут отлепить его от поверхности, к которой он прицепился.

Заплатка для сердца

Этот клей, как рассказывают ученые, состоит из множества длинных белковых цепочек, заряженных отрицательно, а также множества коротких молекул белков, заряженных положительно и связывающих между собой длинные звенья.

Руководствуясь этой идеей, ученые сформировали искусственный аналог этого биоклея, используя алгинаты, длинные сахаристые волокна, извлеченные из водорослей, гидрогель на их основе и набор из положительно подзаряженных молекул и ионов, смыкавших нити.

Пластырь или заплатка из этого материала, как рассказывает Муни, приклеивается к поверхности кожи и прочих тканей тела троими разными путями, формируя как прочные ковалентные связи, так и относительно слабые ионные и водородные связи. Сила этих связей, по словам ученых, была выше аналогичного фактора для связок и хрящей.

Нити алгината в данном случае исполняют сразу несколько ролей – они участвуют в формировании самых крепких связей и рассеивают энергию при растягивании или сжатии пластыря или склеенной поверхности. Благодаря им, как показали опыты ученых, подобный пластырь можно распялить в 14 раз и не повредить его, что хорошего отличает подобный клей от обычного суперклея и его более неопасных аналогов.

Его работу гарвардские химики проверили в самых разных условиях, склеивая порванные мускулы крыс, кожу свиней, а также заклеив дыру в еще живом сердце поросенка, через который ученые развивали кровь на протяжении нескольких десятков минут. Дальнейшие опыты изъявили, что подобные заплатки не вызывают раздражения, некроза и других негативных последствий при их имплантации внутрь тела на протяжении нескольких недель.

Этот материал, как предполагают ученые, можно использовать и для других целей – создания липких роботов и специальных капсул, которые могли бы прикрепляться к определенным точкам внутри организма и постепенно освобождать лекарство.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые создали пластырь, которым можно заклеить разбитое сердце

комментарии (0)

Другие интересные новости

Квартет Сандры Фракенберг исполнит народные песни в джазовой аранжировке