Ученые создали пластырь, которым можно заклеить «разбитое» сердце

Необычный клей создали химики из Гарварда, имеющий свойство липнуть к мокрым поверхностям и склеивать ткани человеческого организма, включая поврежденную сердечную мышцу.

Дональд Ингбер из Гарвардского университета (США): «Природа часто предлагает нам элегантные пути решения обыденных проблем. Главное — понимать, где нужно искать эти решения и как их можно увидеть на фоне всего остального. Мы крайне рады тому, что эта технология, родоначальником которой послужила скромная улитка, может стать основой для новых методик лечения ран и проведения хирургических операций.»

В операционных залах и для военных на поле боя одной из главных проблем являются существующие методы остановки кровотечений и ликвидации ран, так как имеют большие недостатки. Если говорить о сшивании ран хирургическим методом, то это занимает большое количество времени. Как идеальный вариант - обычный суперклей, но он является токсичным и хрупким материалом.  

В последние годы ученые рассматривали синтетические аналоги клея ракушек, при помощи которого они прикрепляются к скалам. Даже под водой это вещество хорошо работает, но склеивать порванные хрящи, связки, мускулы и другие органы ему оказалось не под силу.

Если рассматривать «клей моллюсков» и подобные клеевые составы, они безопасны для организма, но склеенные поверхности удерживать могут примерно в 80-100 раз хуже, чем хрящи и соединительную ткань. Таким образом они бесполезны для проведения операций, так как в результате склеенные ими раны или кости из-за резких движений могут постоянно открываться или ломаться.
Все эти соображения для Дэвида Муни и его коллег подтолкнули на другие способы создания биологического суперклея, который может быть совместим с живыми тканями и обладать высокой прочностью, а также способностью переносить изгибы и растягивания.

Проблема нашла решение благодаря сухопутному слизню Arion subfuscus, живущему в лесах и на полях Западной и Центральной Европы. По словам химиков, слизень вырабатывает особую клейкую субстанцию, не растворяющуюся в воде и хорошо прилипающую к поверхности самых мокрых листьев, грибов и грунта. Такой особый клей помогает выживать слизню, так как он не дает хищникам отлепить его от поверхности.

Состав этого клея - это множество длинных белковых цепочек, которые заряжены отрицательно, и множество коротких молекул белков, которые заряжены положительно, и связанные между собой длинные звенья.

Эта идея помогла ученым создать искусственный аналог этого биоклея, в составе которого используются алгинаты, длинные сахаристые волокна, извлеченные из водорослей, гидрогель на их основе и набор из положительно заряженных молекул и ионов, скрепляющих нити.

По словам Дэвида Муни, пластырь (или заплатку) из этого материала, можно приклеивать к поверхности кожи и прочих тканей тела тремя разными способами, чтобы сформировать прочные ковалентные связи и относительно слабые ионные и водородные связи. Сила этих связей, по словам ученых, была выше аналогичного параметра для связок и хрящей.
В данном случае нити алгината исполняют несколько ролей —  участвуют в формировании самых прочных связей, рассеивают энергию при растягивании либо сжатии пластыря или склеенной поверхности. Согласно опытам ученых, пластырь вполне можно растянуть в 14 раз без его повреждения. Такое свойство отличает подобный клей от обычного суперклея и его более безопасных аналогов.

Испытывался клей гарвардскими химиками в разных условиях. Они им склеивали разорванные мускулы крыс, кожу свиней, а даже дыру в еще живом сердце поросенка, через которое ученые прокачивали кровь на протяжении нескольких десятков минут. В результате опытов было выяснено, что подобные заплатки не вызывают раздражения, некроза и других негативных последствий при их имплантации внутрь тела в течении нескольких недель.

Ученые предполагают, что этот материал, можно использовать и для других целей. К примеру, создание «липких роботов» и специальных капсул, которые можно прикрепить к определенным точкам внутри организма и постепенно высвобождать лекарство.

Источник: https://vrachirf.ru/