Mokslas ir IT

2021.09.19 13:20

Pasisėmė įkvėpimo iš gamtos: mokslininkai sukūrė unikalius klijus, naudojamus žaizdoms užgydyti

LRT.lt2021.09.19 13:20

Nauji, lipnią medžiagą, kuria ūsakojai vėžiagyviai prisiklijuoja prie uolų, imituojantys klijai gali tapti nauju, efektyvesniu trauminių sužalojimų gydymo būdu, rašo „SciTech Daily“.

Lipnios medžiagos, kurią ūsakojai vėžiagyviai naudoja, kad prisiklijuotų prie uolų, įkvėpti Masačiusetso technologijos instituto (MIT) inžinieriai sukūrė stiprius, biologiškai suderinamus klijus, galinčius suklijuoti pažeistus audinius ir greičiau sustabdyti kraujavimą.

Naujoji lipni pasta prilimpa prie paviršiaus net tuo atveju, jei ant jo yra kraujo, ir vos per 15 sekundžių sandariai užklijuoja žaizdą. Pasak mokslininkų, tokie klijai gali tapti daug efektyvesniu trauminių sužalojimų gydymo būdu ir padėti kontroliuoti kraujavimą chirurginių operacijų metu.

„Mes bandome spręsti sukibimo problemą sudėtingomis sąlygomis – drėgnoje, nuolat besikeičiančioje žmogaus audinių aplinkoje. Tuo pačiu metu mes stengiamės pamatines savo žinias paversti realiais produktais, galinčiais padėti gelbėti gyvybes“, – sako MIT mechanikos inžinerijos ir civilinės bei aplinkos inžinerijos profesorius, vienas iš pagrindinių tyrimo autorių Xuanhe Zhao.

Anot Xuanhe Zhao, kraujavimo sustabdymo būdų paieška yra sena problema, kuri iki šiol nebuvo sėkmingai išspręsta. Tvarkant žaizdas, dažniausiai naudojami medicininiai siūlai, tačiau žaizdos susiuvimas yra daug laiko reikalaujantis procesas, kurio paprastai negali atlikti gelbėtojai ekstremalios situacijos metu. Kariuomenėje nukraujavimas yra pagrindinė, o tarp civilių gyventojų – antra – mirties priežastis trauminių sužalojimų atveju.

Kurdami naujuosius audinių klijus mokslininkai įkvėpimo sėmėsi iš gamtos pasaulio. Šį kartą jie sutelkė dėmesį į ūsakojus vėžiagyvius – mažulyčius gyvius, prisitvirtinančius prie uolų, laivų korpusų ir net kitų gyvūnų, pavyzdžiui, banginių. Visi minėti paviršiai yra šlapi, o neretai ir purvini, kas labai apsunkina sukibimą.

„Tai patraukė mūsų dėmesį, – sako MIT tyrėjas Hyunwoo Yukas. – Tai labai įdomu, nes tvarstant kraujuojančius audinius, problemų kelia ne tik drėgmė, bet ir su krauju iš žaizdos pasišalinantys nešvarumai. Nustatėme, kad šis jūrinėje aplinkoje gyvenantis padaras daro tai, ką mes turėtume daryti, siekdami išspręsti kraujavimo stabdymo problemas.“

Mokslininkų atlikta ūsakojų vėžiagyvių naudojamų klijų analizė atskleidė jų unikalią sudėtį. Lipnios baltymų molekulės, padedančios vėžiagyviams prisitvirtinti prie paviršių, plūduriuoja riebaluose, kurie atstumia vandenį ir bet kokius jame esančius teršalus, todėl lipnūs baltymai tvirtai prisitvirtina prie paviršių.

MIT mokslininkai nusprendė pabandyti atkartoti šiuos klijus, atitinkamai pritaikydami jau anksčiau sukurtą lipnią medžiagą. Ją sudaro poliakrilo rūgštimi vadinamas polimeras, įterptas į organinį junginį, vadinamą NHS esteriu, kuris užtikrina sukibimą, ir chitozanas – medžiagą sustiprinantis polisacharidas. Mokslininkai užšaldė šios medžiagos lakštus, sumalė į mikrodaleles ir tada sumaišė jas su medicininiu silikono aliejumi.

Kai gauta pasta tepama ant šlapio paviršiaus, pavyzdžiui, krauju padengto audinio, aliejus atstumia kraują ir kitas medžiagas, kurių gali būti ant žaizdos, ir leidžia lipnioms mikrodalelėms susijungti, tokiu būdu tvirtai užsandarinant žaizdą. Kaip parodė tyrimai su pelėmis, per 15–30 sekundžių nuo užtepimo, švelniai spaudžiant, klijai sukietėja ir kraujavimas sustoja.

Mokslininkai teigia, kad vienas iš šios naujos medžiagos pranašumų, lyginant su dvipuse juosta, kurią jie sukūrė 2019 m., yra tai, kad pasta gali prisitaikyti prie bet kokios netaisyklingos formos žaizdos ir ją užsandarinti, o juosta labiau tinka chirurginių pjūvių atveju ar įvairių medicininių prietaisų daviklių tvirtinimui prie audinių. „Lengvai formuojama pasta gali prisitaikyti prie bet kokios netaisyklingos formos, – aiškina viena iš tyrimo autorių Jingjing Wu. – Tai suteikia naudojantiems šią priemonę galimybę pritaikyti ją visų rūšių netaisyklingos formos kraujuojančioms žaizdoms.“

Mums svarbus tikslumas ir sklandi tekstų kalba. Jei pastebėjote klaidų, praneškite portalas@lrt.lt