Содержание
Биологи из США создали «супер-клей» для склеивания ран
https://ria.ru/20171004/1506204150.html
Биологи из США создали «супер-клей» для склеивания ран
Биологи из США создали «супер-клей» для склеивания ран — РИА Новости, 04.10.2017
Биологи из США создали «супер-клей» для склеивания ран
Ученые из Австралии и США создали уникальный биологический «супер-клей», способный склеивать края ран и «сшивать» между собой самые мягкие и нежные ткани, такие РИА Новости, 04.10.2017
2017-10-04T21:00
2017-10-04T21:00
2017-10-04T21:06
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1506204150.jpg?15062000581507140378
сша
австралия
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2017
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
открытия — риа наука, сша, австралия
Открытия — РИА Наука, Наука, США, Австралия
МОСКВА, 4 окт – РИА Новости.
Ученые из Австралии и США создали уникальный биологический «супер-клей», способный склеивать края ран и «сшивать» между собой самые мягкие и нежные ткани, такие как легкие или артерии, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine.
«Потенциал применения у этого клея огромен, начиная с «заклеивания» ран на поле боя или после различных катастроф, и заканчивая различными сложными хирургическими операциями в клиниках. Мы показали, что наша разработка может работать в самых разных условиях и может решать те проблемы, которые нельзя ликвидировать при помощи других клеев. Мы готовы приступить к опытам на человеке и надеемся, что MeTro скоро начнет спасать жизни людей», — заявил Энтони Вайсс (Anthony Weiss) из университета Сиднея (Австралия).
18 марта 2009, 14:07
Клей моллюсков может помочь в заживлении послеоперационных ранЕстественный клей, который вырабатывают моллюски для прикрепления к скалам, может заменить в хирургии традиционные швы, что ускорит заживление операционных ран и уменьшит шрамы, пишут ученые.
Одной из главных проблем для хирургов в операционных и для военных на поле боя является то, что все существующие методы остановки кровотечений и ликвидации ран имеют большие недостатки. К примеру, «сшивание» раны хирургическими нитками требует большого количества времени, а обычный супер-клей, самое удобное и надежное средство для склеивания ран, является очень токсичной и хрупкой субстанцией.
В последние годы ученые возлагали большие надежды на синтетические аналоги клея ракушек, при помощи которых они прикрепляются к скалам. Это вещество хорошо работает под водой, однако сила его оказалась слишком небольшой для того, чтобы склеивать порванные хрящи, связки, мускулы и другие органы.
В среднем, «клей моллюсков» и другие клеевые составы, безопасные для организма, удерживают склеенные поверхности примерно в 80-100 раз хуже, чем хрящи и связки прикрепляются к костям. Это делает их абсолютно бесполезными для проведения операций, так как они будут постоянно открываться или ломаться при лечении крупных ран.
27 июля 2017, 21:28
Ученые создали пластырь, которым можно заклеить «разбитое» сердце
Секрет создания такого клея, как рассказывает Вайсс, скрывался в теле самого человека. Наша соединительная ткань состоит из волокон белка эластина, очень прочного и при этом гибкого вещества, способного растягиваться в несколько раз и при этом сохранять свою форму. Свойства эластина, как недавно заметили ученые, могут сильно меняться в зависимости от того, как именно переплетены его молекулы.
© University of Sydney»Суперклей» австралийских биологов позволяет склеивать даже легкие
© University of Sydney
Это связано с тем, что эластин состоит из небольших «строительных блоков» – относительно коротких молекул белка протоэластина, хорошо растворимых в воде. Изучая их свойства, Вайсс и его коллеги недавно выяснили, как можно заставить микробов производить эти молекулы в больших количествах. Это заставило их задуматься – нельзя ли использовать протоэластин для создания «супер-клея», который бы не был бы токсичным для организма и не уступал в прочности тканям тела человека.
Проблема заключалась в том, что ученые не знали, как молекулы протоэластина соединяются между собой и формируют длинные цепочки во время синтеза эластина в клетках соединительной ткани и в коже человека. Они не стали гадать и пытаться искать ответ в клетках людей или животных, а изобрели свой собственный способ полимеризации протоэластина, смешав его с метилметакрилатом, сырьем для производства органического стекла.
10 декабря 2012, 08:49
Якутские ученые разрабатывают медицинский клей из пузыря осетраНовый препарат, разрабатываемый медицинским институтом и учеными-химиками биолого-географического факультета СВФУ, позволит заживлять кожный покров и раны при оперативном вмешательстве на печени, почках, селезенке, легких.
Это вещество, как отмечают ученые, является густой бесцветной жидкостью в том случае, если оно хранится в темном помещении, и при освещении ультрафиолетовой лампой или Солнцем оно быстро твердеет, превращаясь в эластичный и полупрозрачный пластик.
Добавив небольшое количество «жидкого оргстекла» в протоэластин, ученые получили своеобразный «супер-клей», не токсичный для организма и при этом обладающий высокой гибкостью и прочностью.
«Главный плюс нашего клея MeTro заключается в том, что он мгновенно превращается в гель в тот момент, когда он касается поверхности кожи, благодаря чему он никуда не «убежит» при обработке ран. В дальнейшем, его прочность можно повысить, подсветив рану ультрафиолетом, благодаря чему наш клей может очень точечно и при этом надежно склеивать раны», — добавляет Насим Аннаби (Nasim Annabi), химик из Северо-Восточного университета в Бостоне (США).
25 ноября 2015, 12:05
Ракушки помогли ученым создать клей, работающий под водойХимики впервые смогли синтезировать вещество, полностью идентичное по своим свойствам тем молекулам белков, которые мидии и прочие ракушки используют для приклеивания себя к поверхности камней и подводных скал.
Работу этого клея, как рассказывают Аннаби и Вайсс, их команда проверила в ходе экспериментов на мышах и свиньях, заклеив им поврежденные артерии и легкие.
И в том и в другом случае рана полностью затянулась до того, как клей полностью рассосался, и все прооперированные животные выжили. Как надеются биологи, в скором времени они получат разрешение на проведение аналогичных опытов на добровольцах, что откроет дорогу для использования MeTro в клинической практике.
Создан первый биогель-герметик, который заживляет раны без швов / Хабр
Сканирующая электронная микрофотография (слева) и гистологическое окрашивание (справа) оба показывают, как гель MetRo (сверху) накладывается на повреждённую область лёгкого, связывает и блокирует поверхность ткани. Эластичная ткань плотно запечатана без использования швов или скоб
Для заживления порезов на человеческом теле традиционно используются швы и скобы. Они удерживают ткани близко друг у другу, значительно ускоряя заживление и оказывая сопротивление механическим нагрузкам на ткань. Хотя швы повсеместно применяются после операций, но часто возникают ситуации, когда они не помогают остановить утечку из органа.
Например, утечка воздуха из лёгкого — одно из самых распространённых осложнений после операции.
Кроме того, наложение швов проблематично в критических условиях нехватки времени или на труднодоступных участках тела. Наконец, швы со скобами наносят физические повреждения окружающим тканям около раны и увеличивают риск инфекции, что тоже не есть хорошо.
Учёные давно, но пока безуспешно работают над эффективным «клеем» для кожи, сосудов и других органов, чтобы он был бы лишён всех вышеперечисленных недостатков и эффективно биодеградировал. У всех существующих синтетических герметиков, которые одобрены для использования Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), имеются определённые недостатки. Некоторые сложно наносить из-за неэластичности. Другие достаточно эластичны, но не плотно прилипают к подвижной ткани, такой как ткань лёгкого. И вообще сейчас не существует не одного коммерчески доступного материала, который разрешено использовать без вспомогательных швов или скоб.
Группа американских и австралийских химиков считает, что разработала такой материал — это универсальный высокоэластичный биогель MeTro (аббревиатура для метакрилоил-замещенного тропоэластина). Они опубликовали научную статью, в которой демонстрируют абсолютно надёжное закрытие утечки воздуха из лёгкого с помощью нового герметика, а также доказательства, что биогель способствует более быстрому заживлению раны.
Свойства биогеля MetRo в сравнении с коммерчески доступными герметиками для скрепления ран Evicel, Coseal и Progel: испытания на сдвиг (A), разрывное давление (B) и адгезионную прочность (С), то есть прочность сцепления
MetRo может стать первым в мире биогелем, который заживляет раны без использования швов. «Хороший хирургический герметик должен сочетать несколько характеристик: он должен быть эластичным, адгезивным, нетоксичным и биосовместимым, — говорит Насим Аннаби (Nasim Annabi), ведущий автор научной работы. — Большинство герметиков на рынке обладают одним или двумя и этих качеств, но не всеми.
Нам удалось создать материал, у которого могут быть все перечисленные свойства».
Метакрилоилзамещенный тропоэластин — это белок, который получают из эластичных волокон человеческой ткани (эластин). Он присутствует во всех эластичных тканях организма, таких как стенки артерий, кожа и лёгкие. Это не синтетическое вещество, его выращивают в бактериях E.coli из живого человеческого материала,, поэтому он обладает лучшей биосовместимостью, чем синтетические герметики. После нанесения на рану герметик нужно облучить ультрафиолетом и обработать реагентом — метакрилатом. Тогда волокна тропоэластина объединяются, а материал становится исключительно эластичным, абсолютно герметично и плотно закрывает рану.
Биосовместимость и деградация геля MetRo в подкожных тканях мыши
Эксперименты на мышах и свиньях не выявили признаков токсичности материала и продемонстрировали его контролируемую деградацию со временем. Все тесты, в том числе испытания на сдвиг, разрывное давление и адгезионную прочность, показали его преимущество перед существующими синтетическими герметиками, такими как Evicel, Coseal и Progel.
Испытания на людях начнутся в ближайшее время. Учёные считают, что биогель MetRo способен соединять даже клетки сердечной ткани, так что его можно будет использовать в том числе для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.
Научная статья опубликована 4 октября 2017 года в журнале Science Translational Medicine (doi:10.1126/scitranslmed.aai7466, pdf).
Этот хирургический клей заклеивает раны за 60 секунд
[Изображение из Университета Сиднея]
Потенциально спасительный хирургический клей, обладающий высокой эластичностью и клейкостью, может быстро заклеивать раны за считанные секунды без необходимости использования обычных скоб или швов.
Хирургический клей под названием MeTro является разработкой инженеров-биомедиков из Сиднейского университета и инженеров-биомедиков из Гарвардского университета.
MeTro обладает высокой эластичностью, которая может закрывать раны в тканях тела, которые должны постоянно расширяться и сокращаться, таких как легкие, сердце и артерии.
Раны на этих тканях склонны к повторному вскрытию после герметизации скобами и швами.
Клей также полезен для ран, которые находятся в труднодоступных местах, которые традиционно нуждаются в скобах или швах из-за того, что биологические жидкости мешают другим герметикам.
«Похоже, что MeTro остается стабильным в течение периода, необходимого для заживления ран в сложных механических условиях, а затем разлагается без каких-либо признаков токсичности; он отвечает всем требованиям универсального и эффективного хирургического герметика с потенциалом, выходящим за рамки легочных и сосудистых швов и применения без скоб», — заявил в пресс-релизе директор Исследовательского центра инноваций биоматериалов в Гарвардской медицинской школе профессор Али Хадемхосейни.
При обработке УФ-светом MeTro затвердевает всего за 60 секунд. Он имеет встроенный разлагающий фермент, который можно настроить на количество времени, необходимое для заживления раны.
«Прелесть состава MeTro заключается в том, что, как только он вступает в контакт с поверхностью ткани, он затвердевает в гелеобразную фазу, не убегая», — сказал Насим Аннаби, ведущий автор исследования.
«Затем мы дополнительно стабилизируем его, скручивая на месте с помощью короткого светоопосредованного сшивания. Это позволяет очень точно наносить герметик и плотно сцепляться со структурами на поверхности ткани».
До сих пор MeTro быстро и успешно закрывала разрезы артерий в легких грызунов и свиней без использования швов и скоб.
Исследователи из Гарварда также недавно вдохновились слизью слизняков на создание клея, чтобы устранить необходимость в скобах и швах.
Один из исследователей, профессор Сиднейского университета Энтони Вайс, предполагает, что процесс, в котором работает MeTro, аналогичен тому, как силиконовые герметики воздействуют на плитку в ванной и на кухне.
«Когда вы смотрите MeTro, вы можете видеть, что он действует как жидкость, заполняя промежутки и принимая форму раны», — сказал Вайс. «Он хорошо реагирует биологически и тесно взаимодействует с тканями человека, способствуя заживлению. Гель легко хранить, и его можно наносить непосредственно на рану или полость».
Исследователи также предполагают, что концепция MeTro может быть использована в экстренных ситуациях в дополнение к хирургическим процедурам, и надеются вскоре начать клинические испытания.
«Потенциальные области применения очень обширны — от лечения серьезных внутренних ран в экстренных случаях, например, после автомобильных аварий и в зонах боевых действий, до улучшения больничных операций», — сказал Вайс.
Исследование опубликовано в журнале Science Translational Medicine .
Сверхэластичный хирургический клей, который прилипает и герметизирует in vivo, даже когда ткани двигаются
Новое исследование показывает, что высокоэластичный и клейкий хирургический герметик может эффективно герметизировать раны в изменяющих форму тканях без необходимости использования обычных скоб или швы
By Benjamin Boettner
(Бостон) — Для восстановления разорванных или проколотых органов и тканей хирурги обычно используют скобы, швы и проволоку, чтобы свести и удерживать края раны вместе, чтобы они могли зажить.
Однако эти процедуры могут быть трудными для выполнения в труднодоступных местах тела, и раны часто не полностью заживают сразу. Они также сопряжены с риском дальнейшего повреждения и инфицирования тканей. Особую проблему представляют раны в хрупких или эластичных тканях, которые постоянно расширяются, сокращаются и расслабляются, например, в дышащих легких, бьющемся сердце и пульсирующих артериях.
Сканирующая электронная микрофотография (слева) и гистологическое окрашивание (справа), показывающие, как гель MeTro (вверху), нанесенный на поврежденную область легкого, связывается и блокируется с поверхностью ткани. Эластичная ткань плотно герметизируется без необходимости наложения дополнительных швов или скоб. Предоставлено: Институт Висса при Гарвардском университете,
. Чтобы решить некоторые из этих проблем, инженеры-биомедики разработали ряд хирургических герметиков, которые могут склеивать ткани для предотвращения утечек. Тем не менее, «имеющиеся в настоящее время герметики не подходят для большинства хирургических применений, и они не работают сами по себе без необходимости наложения швов или сшивания, потому что им не хватает оптимального сочетания эластичности, адгезии к тканям и прочности.
Используя наш опыт в создании материалов для регенеративной медицины, мы стремились найти реальное решение этой проблемы в междисциплинарных усилиях с клиницистами и биоинженерами», — сказал Али Хадемхоссейни, доктор философии, младший преподаватель Гарвардского института биологических исследований имени Висса. Вдохновенная инженерия.
Недавно опубликованное в Science Translational Medicine исследование, проведенное группой под руководством Хадемхоссейни из Института Висса и Назима Аннаби, доктора философии, из Северо-восточного университета, представляет собой надежное решение для эффективного лечения ран в механически сложных телах. области. В команду также вошли исследователи из Медицинского центра Бет Исраэль Диаконисс (BIDMC) в Бостоне и Сиднейского университета в Австралии. Исследователи продемонстрировали, что герметик на основе эластина — человеческого белка, придающего упругость, присутствующего во всех эластичных тканях, таких как стенки артерий, кожа и легкие, — можно фотохимически настроить для эффективной герметизации разрезов в артериях и легких крыс и крыс.
для заживления ран в легких свиней, всех швов и без скоб. Хадемхоссейни также является профессором Отделения медицинских наук и технологий Гарвардского Массачусетского технологического института и Бригама и женской больницы, а Аннаби является доцентом кафедры химического машиностроения Северо-восточного университета и лектором Отделения медицинских наук и технологий Гарвардского Массачусетского технологического института.
В 2013 году, вдохновленные природными способностями и синтезом эластиновых волокон, Хадемхоссейни, Аннаби, который в то время был научным сотрудником в Институте Висса, и Энтони Вайс, доктор философии, профессор биохимии и молекулярной биотехнологии в Институте Центр и факультет Чарльза Перкинса Сиднейского университета начали изучать регенеративные возможности тропоэластина, белка-предшественника, из которого организм вырабатывает функциональный эластин. По сути, имитируя механизмы организма, исследователи научились производить большое количество рекомбинантного тропоэластина человека за 9 лет.
0003 бактерии E. coli и, используя так называемый фотосшивающий реагент, называемый метакрилатом, и импульс УФ-света, они сшивали различные белки тропоэластина в растворе для создания универсального высокоэластичного гидрогеля, который они назвали MeTro. Эта работа показала, что MeTro можно использовать для создания матрицы с микроструктурой, к которой могут прикрепляться клетки сердца, и выращивать в качестве тканевых конструкций для потенциального восстановления сердечных повреждений.
В модели разреза легкого свиньи in vivo фотосшитый гель MeTro эффективно запечатывает проколы в легких животных, как показано на этом гистологическом окрашивании гидрогелем в верхней части и легочной тканью в нижней части. Предоставлено: Институт Висса при Гарвардском университете
Для своего последнего исследования исследователи объединились с Джорджем Ченгом, доктором медицины, пульмонологом, и Сидху Гангадхараном, доктором медицины, заведующим отделением торакальной хирургии и интервенционной пульмонологии в BIDMC.
«Обсуждая наши предыдущие выводы о MeTro с Сидху и Джорджем, мы поняли, что травмы легких, в частности, представляют собой хирургическую проблему, для которой пока нет убедительного решения, и начали исследовать наш подход к материалам в качестве герметика для легких и других эластичных тканей. — сказал Аннаби.
Варьируя концентрации сшивающего реагента и тропоэластина, команда создала ряд гидрогелей MeTro с различной эластичностью, а также силой сцепления и адгезии к тканям, а затем определила композиции, которые лучше всего показали себя на животных моделях с повреждениями легких и сосудов. Идея этого подхода заключалась в том, чтобы найти составы MeTro, которые бы приблизились к естественной эластичности и прочности тканей и хорошо сцеплялись бы с поверхностями тканей, даже в присутствии жидкостей, таких как кровь, что является проблемой для многих других герметиков.
Эти новые гели MeTro могут беспрепятственно закрывать разрезы артерий и проколы в легких живых крыс, позволяя животным, которые в противном случае погибли бы в результате процедуры, выжить.
«Прелесть состава MeTro заключается в том, что, как только он вступает в контакт с поверхностью ткани, он затвердевает в гелеобразную фазу, не утекая. Затем мы можем еще больше стабилизировать его, отверждая на месте с помощью короткой обработки светоопосредованным сшиванием. Это позволяет очень точно наносить герметик и плотно сцепляться со структурами на поверхности ткани», — сказал Аннаби.
Чтобы применить свои выводы к более человеческим травмам легких, команда сначала проверила, может ли MeTro также запечатывать разрезы в эксплантированных и сдутых легких свиней. При надувании MeTro оказался значительно более эффективным в герметизации утечек при более высоком давлении, чем клинически доступные герметики и шовные материалы. Важно отметить, что эта тенденция сохранилась в экспериментах in vivo и экспериментах, в которых MeTro мог навсегда закрывать серьезные легочные утечки воздуха и крови, опять же без применения скоб или швов.
«Потенциальные области применения очень широки: от лечения серьезных внутренних ран в чрезвычайных ситуациях, например, после автомобильных аварий и в зонах боевых действий, до улучшения больничных операций.
Мы показали, что MeTro работает в различных условиях и решает проблемы, с которыми не могут справиться другие доступные герметики. Теперь мы готовы перенести наши исследования в испытания на людях. Я надеюсь, что вскоре MeTro будет использоваться в клинике, спасая человеческие жизни», — сказал Вайс.
«В наших исследованиях in vivo MeTro, по-видимому, остается стабильным в течение периода, необходимого для заживления ран в сложных механических условиях, а затем разлагается без каких-либо признаков токсичности; он отвечает всем требованиям универсального и эффективного хирургического герметика, который может использоваться не только для легочных и сосудистых швов, но и для бесскобочного применения», — сказал Хадемхоссейни.
«Исследование является прекрасным примером того, как человеческая биология может быть реконструирована, настроена различными способами для создания удивительно широкого решения, которое можно применить к пациентам в этом случае в качестве хирургических герметиков в различных тканях и масштабах», — сказал Институт Висса.
Директор-основатель Дональд Ингбер, доктор медицины, доктор философии, который также является профессором Джуды Фолкмана сосудистой биологии в HMS и программы сосудистой биологии в Бостонской детской больнице, а также профессором биоинженерии в Гарвардской школе Джона А. Полсона. инженерных и прикладных наук (SEAS).
Дополнительные авторы исследования: Йи-Нан Чжан, Александр Ассманн, доктор медицинских наук, Бижан Дегани, Гильермо Руис-Эспарса, доктор медицинских наук, Сичи Ван, доктор медицинских наук, и Андреа Вег, которые на момент исследования члены группы Хадемхосейни в Brigham and Women’s Hospital, Эхсан Ширзаи Сани, который работал с Аннаби в Северо-восточном университете в Бостоне, и Антонио Лассалетта, доктор медицины, торакальный хирург в BIDMC. Исследование финансировалось Национальным институтом здравоохранения, Управлением военно-морских исследований, Австралийским исследовательским и Национальным советами по здравоохранению и медицинским исследованиям, Американской кардиологической ассоциацией и грантами Северо-восточного университета.