Медики создали пластырь для внутренних повреждений, вдохновленный оригами
Новый пластырь позволяет с помощью лапроскопии быстро и эффективно закрыть даже обширные повреждения внутренних тканей и органов
В основе новой экспериментальной системы лежат тонкие пластыри, наложенные на конец уже существующих лапароскопических инструментов. Как только такой инструмент достигает травмированного органа или мышцы, пластырь прижимается поверх него, в процессе разворачиваясь. При этом он защищает биологическую ткань и удерживает ее, пока рана заживает, в конечном итоге безвредно биоразлагаясь.
Каждый пластырь перед входом в тело имеет консистенцию, похожую на бумагу, и состоит из трех слоев материала. Средний слой представляет собой биоадгезивный гидрогель, содержащий соединения, известные как сложные эфиры NHS. При контакте с влажной поверхностью гель впитывает влагу, становясь мягким, податливым и эластичным. Это позволяет формировать его по контуру биологической ткани, в то время как сложные эфиры образуют прочные связи с соединениями на поверхности этой ткани.
Нижний слой (который находится снаружи, пока пластырь сложен) покрыт силиконовым маслом. Это предохраняет его от прилипания к другим поверхностям тела, прежде чем он достигнет своей цели. Когда же это происходит, то давление, прикладываемое лапароскопическим инструментом, выдавливает вещество наружу, позволяя среднему слою клея вступить в контакт с поверхностью.
Верхний слой (который находится внутри в сложенном состоянии, но оказывается сверху после наложения заплатки) состоит из эластомерной пленки, содержащей цвиттерионные полимеры. Отрицательно и положительно заряженные ионы в этих полимерах втягивают молекулы воды, позволяя пленке стать водным барьером, похожим на кожу, который защищает рану от бактерий.
В проведенных на данный момент тестах лапароскопический степлер и баллонный катетер были использованы для транспортировки пластырей через трахею, пищевод, аорту и кишечник свиней. Прикладывая давление к «челюстям» степлера или надувая баллон, исследователи смогли успешно наложить пластырь на разорванную ткань. Через месяц признаков инфекции на участках ран не было.
Ученые предполагают, что пластыри будут изготавливаться во множестве предварительно сложенных конфигураций, каждая из которых предназначена для установки на конец определенного инструмента – своего рода медицинское оригами:
