Klej chirurgiczny do leczenia złamanych serc

Wiele niemowląt urodzonych z wadami serca w miarę wzrostu musi przechodzić powtarzające się operacje. Zastąpienie szwów i klamer używanych obecnie w chirurgii szybko działającymi, biodegradowalnymi klejami może przyspieszyć i zwiększyć bezpieczeństwo tych zabiegów kardiologicznych. Naukowcy z Brigham and Women’s Hospital w Bostonie opracowali klej chirurgiczny o obiecujących właściwościach: nie rozpuszcza się we krwi i jest wystarczająco gumowy, aby utrzymać pieczęć wewnątrz bijącego serca.

Klej nasercowy został przetestowany na myszach i świniach i jest opracowywany jako produkt komercyjny przez francuski startup Gekon biomedyczny . Firma z siedzibą w Paryżu, założona przez naukowców zajmujących się biomateriałami w rejonie Bostonu, ma 11 milionów dolarów na finansowanie serii A, a firma planuje dostarczyć klej chirurgiczny pacjentom w Europie w ciągu jednego do dwóch lat. Klej sercowy jest opisany w artykule opublikowanym dzisiaj w czasopiśmie Nauka Medycyna Translacyjna .

Szwy i zszywki mają poważne wady, mówi Jeffrey Karp , badaczka biomateriałów w Brigham and Women’s i jedna z założycielek Gecko Biomedical. Zszywki, które działają poprzez przekłuwanie tkanki, mogą powodować uszkodzenia, a zakładanie szwów jest czasochłonne. Zastąpienie tych narzędzi gumowatymi, szybko działającymi klejami może przyspieszyć i zmniejszyć inwazyjność operacji, a także potencjalnie zapobiec powikłaniom.

Projekt adhezji do serca rozpoczął się, gdy do Karpa zwrócił się kardiochirurg ze Szpitala Dziecięcego w Bostonie Pedro del Nido , który poprosił go o opracowanie nowych materiałów do naprawy wrodzonych wad serca. Del Nido miał listę rygorystycznych kryteriów: materiał musiał być nie tylko bardzo lepki, ale także biodegradowalny, zdolny do pracy w obecności krwi, która może zakłócać działanie niektórych klejów i wystarczająco elastyczny, aby poruszać się wraz z sercem.

To nie jest łatwy problem, mówi Phillip Messersmith , profesor Northwestern, który nie jest związany z firmą ani badaniami Karpa. Jak mówi, większość klejów, które dobrze działają w suchych warunkach, jest znacznie mniej skuteczna w obecności wody. Istnieją superglue klasy medycznej, ale ponieważ zawierają toksyny, stosuje się je głównie tylko na skórę.

W 2005 roku Karp opracował rozciągliwą, lepką gumę wykonaną z dwóch biocząsteczek, glicerolu i kwasu sebacynowego. Materiał ten można nanosić w postaci płynnej, a następnie zestalać po kilku sekundach ekspozycji na światło UV. W stanie płynnym jest lepki i hydrofobowy, dzięki czemu nie zmywa się. Karp wcześniej wykorzystywał ten materiał do produkcji taśmy samoprzylepnej inspirowanej gekonami, stąd nazwa firmy (w 2008 roku został uznany za jednego z Przegląd technologii MIT 35 innowatorów poniżej 35. roku życia za tę pracę). Karp dostroił teraz chemię polimeru, aby jeszcze bardziej zmaksymalizować jego przyczepność pod wodą. Nazywa nowy klej HLAA, dla hydrofobowego kleju aktywowanego światłem.

Karp współpracował z del Nido, aby przetestować klej na zwierzętach. HLAA nakłada się w postaci płynnej mazi, która po około pięciu sekundach ekspozycji na światło UV twardnieje w elastyczną gumę. Grupa Del Nido wykorzystała HLAA do stworzenia wodoszczelnego uszczelnienia naprawiającego ubytki ścian serca u myszy oraz do przymocowania łatek – używanych jako substytut urządzeń medycznych, które mogą być przymocowane do serca – do serc świń. Kiedy świniom podawano adrenalinę w celu zwiększenia częstości akcji serca, plaster pozostał. Naukowcy używali również kleju do naprawy tętnic.

W przeciwieństwie do klejów, które działają poprzez reakcję chemiczną, HLAA działa poprzez mechanizm fizyczny. Badania mikroskopowe pokazują, że polimer zostaje fizycznie splątany z kolagenem i innymi białkami na powierzchni tkanki.

Eric Beckman , inżynier chemik z University of Pittsburgh, mówi, że inne firmy próbowały w przeszłości metody utwardzania światłem UV, ale miały problemy. Materiały te pęcznieją pod wpływem wody i tracą wytrzymałość, stając się jak Galaretka O. Beckman mówi, że materiał Karpa jest dobrze zaprojektowany i nie ma tego problemu.

firma Beckmana, Cohera Medical z Pittsburgha, ma na rynku w Europie produkt przeznaczony do uszczelniania dużych obszarów tkanki po mastektomii i plastyce brzucha, eliminując potrzebę wszczepiania bolesnych drenów. Klej Cohera, który znajduje się w końcowej fazie procesu zatwierdzania amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków, utwardza ​​się pod wpływem wody.

Nie będzie jednego uniwersalnego kleju chirurgicznego, mówi Beckman. Kiedy idziesz do sklepu z narzędziami, znajdziesz superglue, klej do drewna, uszczelniacze przeznaczone do rur i wiele różnych rodzajów klejów. Beckman spodziewa się, że gdy firmy przejdą przez kosztowny proces zatwierdzania urządzeń medycznych, opcje dla chirurgów będą podobnie zróżnicowane. W oczekiwaniu na zatwierdzenie przez Europejskie Stowarzyszenie Medyczne firma ma nadzieję wkrótce rozpocząć testy kliniczne.

ukryć