Wissenschaftler aus Australien und den USA haben einen einzigartigen biologischen "Superkleber" entwickelt, der die Wundränder kleben und die weichsten und empfindlichsten Gewebe wie Lungen oder Arterien "zusammennähen" kann. Dies geht aus einem Artikel hervor, der in der Zeitschrift Science Translational Medicine veröffentlicht wurde.
„Das Anwendungspotential dieses Klebers ist enorm, angefangen beim Versiegeln von Wunden auf dem Schlachtfeld oder nach verschiedenen Katastrophen bis hin zu verschiedenen komplexen chirurgischen Eingriffen in Kliniken. Wir haben gezeigt, dass unser Design unter einer Vielzahl von Bedingungen funktioniert und Probleme lösen kann, die mit anderen Klebstoffen nicht beseitigt werden können. Wir sind bereit, mit menschlichen Experimenten zu beginnen und hoffen, dass MeTro bald Leben retten wird “, sagte Anthony Weiss von der Universität von Sydney, Australien.
Eines der Hauptprobleme für Operationssaalchirurgen und das Militär auf dem Schlachtfeld besteht darin, dass alle vorhandenen Methoden zur Blutstillung und Wundbeseitigung große Nachteile aufweisen. Zum Beispiel nimmt das "Nähen" einer Wunde mit chirurgischen Nähten viel Zeit in Anspruch, und gewöhnlicher Sekundenkleber, das bequemste und zuverlässigste Mittel zum Kleben von Wunden, ist eine sehr giftige und zerbrechliche Substanz.
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler große Hoffnungen auf synthetische Analoga des Schalenklebers gesetzt, mit denen sie an Gesteinen haften. Diese Substanz funktioniert gut unter Wasser, aber ihre Stärke erwies sich als zu gering, um zerrissenen Knorpel, Bänder, Muskeln und andere Organe zusammenzukleben.
Im Durchschnitt halten „Schalentierkleber“und andere körpersichere Klebstoffe die geklebten Oberflächen etwa 80 bis 100 Mal schlechter als Knorpel und Bänder an den Knochen. Dies macht sie für Operationen völlig unbrauchbar, da sie sich bei der Heilung großer Wunden ständig öffnen oder brechen.
Das Geheimnis, einen solchen Kleber herzustellen, sei im Körper der Person selbst verborgen gewesen, sagt Weiss. Unser Bindegewebe besteht aus Elastin-Proteinfasern, einer sehr starken und flexiblen Substanz, die sich mehrmals dehnen und gleichzeitig ihre Form behalten kann. Die Eigenschaften von Elastin können, wie Wissenschaftler kürzlich festgestellt haben, stark variieren, je nachdem, wie seine Moleküle miteinander verflochten sind.
"Sekundenkleber" Australische Biologen lassen sogar Lungen kleben / University of Sydney
Dies liegt daran, dass Elastin aus kleinen "Bausteinen" besteht - relativ kurzen Molekülen des Proteins Protoelastin, die in Wasser gut löslich sind. Durch die Untersuchung ihrer Eigenschaften haben Weiss und seine Kollegen kürzlich herausgefunden, wie Mikroben dazu gebracht werden können, diese Moleküle in großen Mengen zu produzieren. Dies brachte sie zum Nachdenken - ist es möglich, Protoelastin zu verwenden, um einen "Superkleber" herzustellen, der für den Körper nicht toxisch und in seiner Stärke den Geweben des menschlichen Körpers nicht unterlegen wäre.
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Das Problem war, dass die Wissenschaftler nicht wussten, wie die Protoelastinmoleküle während der Elastinsynthese in Bindegewebszellen und in der menschlichen Haut zusammenbinden und lange Ketten bilden. Sie spekulierten nicht und versuchten nicht, die Antwort in den Zellen von Menschen oder Tieren zu finden, sondern erfanden ihre eigene Methode zur Polymerisation von Protoelastin, indem sie es mit Methylmethacrylat, einem Rohstoff für die Herstellung von organischem Glas, mischten.
Wie Wissenschaftler bemerken, ist diese Substanz eine dicke, farblose Flüssigkeit, wenn sie in einem dunklen Raum gelagert wird. Wenn sie von einer UV-Lampe oder der Sonne beleuchtet wird, härtet sie schnell aus und verwandelt sich in einen elastischen und durchscheinenden Kunststoff. Durch Zugabe einer kleinen Menge "flüssiges Plexiglas" zu Protoelastin erhielten die Wissenschaftler eine Art "Sekundenkleber", der für den Körper nicht toxisch ist und gleichzeitig eine hohe Flexibilität und Festigkeit aufweist.
„Der Hauptvorteil unseres MeTro-Klebers besteht darin, dass er sich sofort in ein Gel verwandelt, sobald er die Hautoberfläche berührt, sodass er bei der Wundbehandlung nicht„ wegläuft “. Darüber hinaus kann die Stärke erhöht werden, indem die Wunde mit ultraviolettem Licht beleuchtet wird, sodass unser Klebstoff Wunden sehr präzise und zuverlässig zusammenkleben kann “, fügt Nasim Annabi, Chemiker an der Northeastern University in Boston, USA, hinzu.
Laut Annabi und Weiss testete ihr Team diesen Kleber in Experimenten an Mäusen und Schweinen, indem es beschädigte Arterien und Lungen klebte. In beiden Fällen war die Wunde vollständig geheilt, bevor der Klebstoff vollständig absorbiert war und alle operierten Tiere überlebten. Biologen hoffen, dass sie bald die Erlaubnis erhalten, ähnliche Experimente an Freiwilligen durchzuführen, was den Weg für den Einsatz von MeTro in der klinischen Praxis ebnen wird.
