Сегодня наука не стоит на месте. Новые открытия делаются буквально каждый день, в том числе и в области медицины. Открытие ученых из Франции может произвести настоящий переворот в хирургии, а также регенеративной медицине. Данное открытие демонстрирует, что силы сцепления водных растворов наночастиц могут использоваться в естественных условиях для восстановления органов и мягких тканей организма. В настоящее время этот достаточно простой в использовании метод склеивания разрезов и ран был успешно протестирован на крысах. Французская пресса пишет, что при нанесении специального раствора на кожу он может затягивать глубокие раны в течение буквально пары секунд, обеспечивая высокое качество заживления раны и эстетичный шов.
Принцип действия биогеля довольно прост: гель вместе с раствором наночастиц наносят на склеиваемые между собой поверхности ткани, которые связываются при помощи геля. Происходит это за счет молекулярного взаимодействия. Данное явление называют адсорбцией. Одновременно с этим гель связывает между собой наночастицы, образуя мириады новых соединений между двумя разошедшимися поверхностями раны. Данный процесс адгезии занимает всего несколько минут и не влечет за собой каких-либо химических реакций.
В ходе проведения эксперимента французские исследователи сравнили между собой 2 метода закрытия кожи с имеющейся на ней глубокой раной: с помощью нанесения водного раствора наночастиц при помощи кисти и традиционными в медицине швами. При этом вариант с нанесением раствора наночастиц представляется наиболее простым в использовании и очень быстро закрывает кожу, пока та не излечивается самостоятельно. Процесс проходит без воспаления и некроза тканей, а шрам на месте раны практически незаметен.
Еще в одном эксперименте, который также проводился на подопытных грызунах, ученые применили свое решение для мягких тканей внутренних органов, таких как легкие, печень и селезенка, которые достаточно трудно сшить, так как они рвутся, когда хирургическая игла проходит сквозь них. Столкнувшись с глубокой раной печени, французские специалисты смогли закрыть рану, нанесли на нее водный раствор наночастиц и сжали края раны между собой. Кровотечение удалось прекратить. Чтобы восстановить разрез доли печени, они снова применили наночастицы в виде особой пленки, которая была нанесена на рану и остановила кровотечение. Оба случая закончились для крыс хорошо, функции печени были восстановлены, а сами животные остались живы.
Данный метод адгезии показал свою исключительность, так как его потенциал обещает очень широкий спектр клинического использования. Для получения наночастиц французы использовали оксиды железа и диоксид кремния, которые достаточно легко могут быть усвоены человеческим организмом. Данный метод в дальнейшем можно будет достаточно легко интегрировать в текущие исследования для регенерации и лечения тканей. При удачном исходе он в состоянии произвести революцию в клинической практике.
Синтетический коллаген для заживления ранКоллаген — это фибриллярный белок, который обладает особенной третичной структурой. Молекулы коллагена образованы тройной спиралью, которая состоит из полипептидных цепей. В человеческом организме данное вещество играет очень важную роль, образуя матрикс соединительной ткани и обеспечивая процесс ее эластичности и прочности. Одним из наиболее важных свойств коллагена выступает его способность ускорять процесс адгезии и коагуляции тромбоцитов. Данные свойства применяются в современной медицине, но медикам приходится использовать природный коллаген, который получают из животных, обычно из коров. Такой коллаген вызывает ряд опасений, так как он может вызвать иммунный ответ организма, воспалительный процесс или служить переносчиком инфекции.
В американской лаборатории Джеффри Хартгеринка в Университете Уильяма Марша Райса (частный исследовательский университет США, расположенный в Хьюстоне) несколько лет назад учеными был получен коллаген синтетического происхождения. В результате проведенных лабораторных исследований было установлено, что новый гидрогель на основе синтетического коллагена в состоянии связывать между собой тромбоциты, активируя их способность к агрегации. Это существенно ускоряет процесс остановки кровотечения, при этом специалисты не отмечают возникновения воспалительных процессов.
Отсутствие реакции иммунной системы человека и агрегантные свойства выгодно отличают созданный в Хьюстоне материал от многих коммерческих аналогов. Естественно, такое вещество нельзя использовать для того, чтобы остановить серьезное кровотечение, синтетический коллаген не заменит собой тугую повязку и жгут, но в условиях больничной операционной для остановки хирургических кровотечений данному веществу очень сложно подобрать какой-либо аналог.
Помимо непосредственно хирургического применения, Хартгеринк и его коллеги думают над возможностью применения нового материала для заживления небольших ран и поддержки трансплантатов. Сообщается, что синтетический коллаген в состоянии формировать основу для прикрепления любых типов клеток и роста новых тканей. Данное вещество может быть подвергнуто модификации в соответствии с конкретным планируемым его использованием. Иммунологическая инертность и химическая чистота синтетического коллагена являются важными его преимуществами и дополнительной гарантией достижения успеха.
Использование современных материалов в медицинеОбласть использования новых биологических материалов, в том числе на основе наночастиц, даже только в рамках медицины очень обширна, однако настоящей панацеей она может стать в хирургии. Разработчики считают, что новые вещества будут незаменимы при проведении операций на сосудистой системе спинного и головного мозга, на органах брюшной полости, в стоматологии. В настоящее время при операциях на печени и при удалении из организма больших образований все ассистирующие очень много внимания уделяют попыткам остановки кровотечения.
Применяемые сегодня методы являются не очень удачными, речь идет о легком подмораживании и впитывающих салфетках. При этом потеря крови не всегда возмещается пациенту, не говоря уже о потере времени и качестве консервированной крови. Внедрение новых биологических и нановеществ может существенно уменьшить время операций, уменьшит количество необходимой для переливания крови, сводя к нулю сопутствующие манипуляции врачей на артериях и венах. Одновременно с этим снижается возможность занесения в рану инфекции, к примеру, во время операций на печени или кишечнике.
Особой сферой использования новых наноматериалов, которые в состоянии быстро останавливать кровь и заживлять раны, являются различные службы спасения. Они могут использоваться бригадами спасателей при автомобильных и железнодорожных авариях, крушениях самолетов и поездов, во время природных и техногенных катастроф, а также в военно-полевой медицине. При этом новые материалы на основе нанотехнологий не теряют своих уникальных свойств и при достаточно длительном хранении.
Современное нановещество — синтетический коллаген, или синтетический пептид, также обладает таким отличным свойством, как способность со временем распадаться в кровотоке, тогда как большая часть современных препаратов для остановки кровотечений остаются в человеческом организме достаточно долго. Эта сторона использования современных нанопрепаратов (их безвредность и ряд других параметров) требует проведения дополнительных экспериментов. Но бесспорно то, что за такими препаратами — будущее медицины.
Источники информации:
http://gearmix.ru/archives/10943
http://remedium.ru/news/detail.php?ID=61497
http://www.rusnanotekh.ru/Nanotechnology%20in%20medicine/nanomed%206.aspx
