Biomateriál inšpirovaný slizom slimáka urýchľuje opravu šliach
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 4. 1. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výskumníci z Wyssovho inštitútu z Harvardovej univerzity vyvinuli dvojvrstvový biologický materiál, ktorý by mohol zlepšiť hojenie zranených šliach. Jeho jedna strana sa pritom pevne prilepí na poranené šľachy, zatiaľ čo vonkajší povrch ho udržuje kĺzavý po iných tkanivách. Biomateriál môže byť navyše naplnený liekmi s pomalým uvoľňovaním na zníženie zjazvenia a zápalu.
Poranenia šliach sú pomerne časté, a to ako pri športovaní, tak aj pri starnutí. Môžu byť bolestivé a zhoršovať schopnosť pacienta pohybovať končatinami a čo je horšie, hojenie trvá dlho a je náročné. Dokonca sa šľachy po ťažkých zraneniach často nevrátia k svojej pôvodnej mechanickej pevnosti, čo vedie k zníženej pohyblivosti pacienta.
V novej štúdii sa výskumníci z Inštitútu Wyss rozhodli vyvinúť nový biologický materiál, ktorý by mohol pomôcť efektívnejšie opraviť poranené šľachy. Tím začal s chirurgickým lepivým gélom, ktorý bol vytvorený niekoľkými rokmi, a ktorý bol inšpirovaný silne lepkavým slizom slimákov. Výskumníci potom upravili túto platformu, ktorú nazývajú ako Tough Gel Adhesives, aby vytvorili verziu záplaty na šľachy.
Nový hydrogél má dva veľmi odlišné povrchy a ako taký dostal názov Janus Tough Adhesives (v skratke JTAs), podľa rímskeho boha s dvoma tvárami. Prvý povrch obsahuje chitosan, ktorý sa pevne spája so šľachami, aby udržal dve strany trhliny pohromade, čím sa zlepší hojenie. Druhý povrch robí pravý opak, používa obyčajný hydrogél, ktorý pomáha šľache kĺzať proti iným tkanivám počas pohybu.
Tím tieto povrchy testoval v sérii experimentov s použitím zvieracieho a ľudského tkaniva. Na izolovaných šľachách ošípaných, ktoré boli stále pokryté krvou, sa povrchy JTAs lepili silnejšie ako iné tkanivové lepidlá. Výskumníci tiež implantovali materiál do jabĺčka, flexora a Achillovej šľachy živých potkanov a zistili, že sa spojili silne a neinvazívne. Podobné výsledky boli pozorované pri testoch s použitím ľudských mŕtvol.
V ďalších testoch tím zapuzdril do hydrogélu kortikosteroidné lieky, ktoré by mali pomôcť znížiť zápal počas hojenia a znížiť tvorbu jaziev. Testy na potkanoch s poranením kolenných šliach ukázali, že zápal prešiel oveľa rýchlejšie.
"Dôležité je, že keď sme aplikovali JTAs na pretrhnuté patelárne šľachy potkanov, zostali na mieste počas trojtýždňovej implantácie a uľahčili hojenie šliach,“ hovorí Benjamin Freedman, hlavný autor štúdie. „Tiež znížili tvorbu jaziev o 25 percent v porovnaní s chirurgicky opravenými šľachami, ktoré sme neliečili pomocou JTAs.“
Zatiaľ čo klinické testy na ľuďoch sa ešte musia vykonať, tím tvrdí, že všetky zložky JTAs sú už známe ako biologicky kompatibilné, čo je dôležitý prvý krok.
Výskum bol publikovaný v magazíne Nature Biomedical Engineering.
