Gidisenyo sa mga inhenyero sa MIT ang usa ka kusgan, biocompatible nga papilit nga makatak-op sa nasamdan nga tisyu ug makapahunong sa pagdugo, nga giinspirar sa sticky substance nga gigamit sa mga barnacle aron motapot sa mga bato. Credit: stock nga mga litrato
Ang bag-ong adhesive nga nagsundog sa sticky substance nga gigamit sa barnacles nga motapot sa mga bato mahimong makahatag ug mas maayong paagi sa pagtambal sa trauma.
Nadasig sa sticky substance nga gigamit sa mga barnacle aron motapot sa mga bato, ang mga inhenyero sa MIT nagdisenyo ug usa ka kusgan nga biocompatible glue nga maka-seal sa nasamdan nga tissue ug makapahunong sa pagdugo.
Bisan kung ang nawong natabunan sa dugo, kining bag-ong paste mahimong motapot sa nawong ug mahimong usa ka hugot nga selyo sulod sa mga 15 segundos human sa paggamit. Ang mga tigdukiduki nag-ingon nga kini nga papilit makahatag ug mas epektibong paagi sa pagtambal sa trauma ug makatabang sa pagkontrolar sa pagdugo panahon sa operasyon.
"Gisulbad namon ang problema sa pagdikit sa usa ka mahagiton nga palibot, nga mao, ang humid, dinamikong palibot sa mga tisyu sa tawo. Sa samang higayon, kami naningkamot sa pagbag-o niining mga batakang kahibalo ngadto sa tinuod nga mga produkto nga makaluwas sa mga kinabuhi, "Miingon ang MIT Machinery Zhao Xuanhe, usa ka propesor sa engineering ug civil ug environmental engineering ug usa sa mga senior author sa pagtuon.
Si Christoph Nabzdyk usa ka anesthesiologist sa kasingkasing ug doktor sa intensive care sa Mayo Clinic sa Rochester, Minnesota, ug ang senior nga tagsulat sa papel, nga gipatik sa Nature Biomedical Engineering kaniadtong Agosto 9, 2021. Ang siyentipiko sa panukiduki sa MIT nga si Hyunwoo Yuk ug kauban sa postdoctoral nga si Jingjing Wu mao ang nag-unang mga tagsulat sa pagtuon.
Grupo sa panukiduki: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (gikan sa wala ngadto sa tuo), nagkupot sa barnacle shell ug barnacle gum hemostatic ointment sa ilang mga kamot. Credit: Gihatag sa tigdukiduki
Ang pagpangita og paagi aron mahunong ang pagdugo usa ka dugay nang problema, apan wala pa kini hingpit nga nasulbad, si Zhao miingon. Ang mga tahi kasagarang gigamit sa pagsira sa mga samad, apan ang mga tahi kay usa ka proseso nga makagugol ug panahon nga kasagarang dili mahimo sa unang mga responder sa usa ka emerhensya. Sa mga sundalo, ang pagkawala sa dugo mao ang nag-unang hinungdan sa kamatayon human sa trauma, samtang sa kinatibuk-ang populasyon, ang pagkawala sa dugo mao ang ikaduha nga nag-unang hinungdan sa kamatayon human sa trauma.
Sa bag-ohay nga mga tuig, ang pipila ka mga materyales nga makapugong sa pagdugo, nga gitawag usab nga hemostatic agent, naa sa merkado. Daghan niini naglangkob sa mga patsa nga adunay clotting factor nga makatabang sa pag-clot sa dugo sa iyang kaugalingon. Bisan pa, kini mokabat ug pipila ka minuto aron maporma ang usa ka selyo ug dili kanunay molihok sa grabe nga pagdugo nga mga samad.
Ang laboratoryo ni Zhao komitado sa pagsulbad niini nga problema sulod sa daghang katuigan. Kaniadtong 2019, ang iyang koponan naghimo usa ka doble nga kilid nga tape sa tisyu ug gipakita nga magamit kini sa pagsira sa mga incision sa operasyon. Kini nga tape giinspirar sa sticky nga materyal nga gigamit sa mga lawalawa sa pagdakop sa tukbonon sa humid nga mga kondisyon. Naglangkob kini sa mga gi-charge nga polysaccharides nga makasuhop sa tubig gikan sa nawong hapit dayon, nagtangtang sa gagmay nga uga nga mga lugar nga mahimo’g mopilit sa glue.
Alang sa ilang bag-ong tissue glue, ang mga tigdukiduki sa makausa pa nakakuha inspirasyon gikan sa kinaiyahan. Niining higayona, ilang gipunting ang ilang atensyon sa mga barnacle, nga mga gagmay nga crustacean nga gitaod sa ubang mga hayop sama sa mga bato, kasko sa bangka ug bisan mga balyena. Kini nga mga nawong basa ug kasagaran hugaw kaayo-kini nga mga kondisyon nagpalisud sa pagdikit.
“Nakuha niini ang among pagtagad,” miingon si Yuk. "Makapaikag kaayo kini, tungod kay aron ma-seal ang nagdugo nga tisyu, kinahanglan nimo nga atubangon dili lamang ang kaumog, kondili usab ang polusyon sa dugo nga nagdagayday. Among nakaplagan nga kining linalang nga nagpuyo sa kalikopan sa dagat nagbuhat sa samang butang nga kinahanglan natong buhaton aron masagubang kini. Komplikado nga mga problema sa pagdugo. ”
Ang pagtuki sa mga tigdukiduki sa barnacle gum nagpakita nga kini adunay talagsaong komposisyon. Ang sticky protein molecules nga makatabang sa barnacle nga motapot sa ibabaw gisuspinde sa usa ka matang sa lana, nga makapugong sa tubig ug sa bisan unsang kontaminante nga makita sa ibabaw, aron ang sticky protein motapot pag-ayo sa ibabaw.
Ang MIT team nakahukom sa pagsulay sa pagsundog niini nga papilit pinaagi sa pag-adjust sa adhesive nga ilang nahimo kaniadto. Kini nga viscous nga materyal naglangkob sa usa ka polymer nga gitawag poly(acrylic acid) diin ang usa ka organikong compound nga gitawag nga NHS ester gisulud aron mahatagan ang pagdikit, samtang ang chitosan usa ka asukal nga nagpalig-on sa materyal. Gi-freeze sa mga tigdukiduki ang mga tipik niini nga materyal, gigaling kini nga mga partikulo, ug dayon gisuspinde kini nga mga partikulo sa medikal nga grado nga silicone nga lana.
Sa diha nga ang resulta nga papilit ipadapat sa basa nga nawong (sama sa tisyu nga gitabonan sa dugo), ang lana mosalikway sa dugo ug uban pang mga substansiya nga mahimong anaa, hinungdan nga ang malapot nga mga partikulo mag-crosslink ug moporma og hugot nga selyo sa samad. Ang mga pagsusi sa mga tigdukiduki sa mga ilaga nagpakita nga sulod sa 15 ngadto sa 30 segundos human sa pagpadapat sa papilit, hinayhinay nga pagpit-os, ang papilit milig-on ug mihunong sa pagdugo.
Ang mga tigdukiduki nag-ingon nga kon itandi sa double-sided tape nga gidisenyo sa mga tigdukiduki sa 2019, ang usa ka bentaha niini nga bag-o nga materyal mao nga ang paste mahimong hulmahan nga mohaum sa dili regular nga mga samad, ug ang tape mahimong mas angay alang sa sealing operasyon Paghimo usa ka incision o ibutang ang usa ka medikal nga himan sa tisyu. "Ang moldable paste mahimong modagayday ug mohaum sa bisan unsang dili regular nga porma ug selyo," miingon si Wu. "Gitugotan niini ang mga tiggamit nga gawasnon nga mopahiangay sa lainlaing dili regular nga porma nga mga samad nga nagdugo."
Sa mga pagsulay nga gihimo sa mga baboy, si Nabzdyk ug iyang mga kauban sa Mayo Clinic nakit-an nga kini nga papilit makapahunong dayon sa pagdugo, ug nga kini molihok nga mas paspas ug mas epektibo kaysa sa komersyal nga magamit nga hemostatic agent nga ilang gitandi. Mahimo pa gani kini nga molihok kung hatagan ang mga baboy og usa ka kusgan nga thinner sa dugo (heparin) aron ang dugo dili maporma sa mga clots nga kusang.
Gipakita sa ilang panukiduki nga ang selyo nagpabilin nga wala’y sulod sa daghang mga semana, nga nagtugot sa oras sa pag-ayo sa tisyu sa kaugalingon, ug ang glue hinungdan sa gamay nga paghubag, susama sa panghubag nga gipahinabo sa mga ahente nga hemostatic nga gigamit karon. Ang papilit hinayhinay nga masuhop sa lawas sulod sa pipila ka bulan. Kung kinahanglan nga ayohon sa siruhano ang samad pagkahuman sa una nga aplikasyon, mahimo usab kini makuha nga abante pinaagi sa paggamit sa solusyon nga nagtunaw niini.
Ang mga tigdukiduki karon nagplano sa pagsulay sa papilit sa mas dagkong mga samad, ug sila naglaum nga kini magpamatuod nga ang papilit mahimong gamiton sa pagtambal sa trauma. Gipanglantawan usab nila nga kini mahimong mapuslanon sa panahon sa operasyon, nga kasagaran nagkinahanglan sa siruhano nga mogugol ug daghang panahon sa pagkontrolar sa pagdugo.
"Kami adunay teknikal nga katakus sa paghimo sa daghang mga komplikado nga operasyon, apan ang among abilidad nga dali nga makontrol labi na ang grabe nga pagdugo wala gyud mouswag," ingon ni Nabzdyk.
Ang laing posible nga aplikasyon mao ang pagtabang sa paghunong sa pagdugo. Kini nga mga pasyente adunay mga plastik nga tubo nga gisulod sa ilang mga ugat, sama sa gigamit alang sa arterial o central venous catheters o extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). Atol sa ECMO, usa ka makina ang gigamit sa pagbomba sa dugo sa pasyente gikan sa lawas aron ma-oxygenate kini. Gigamit kini sa pagtambal sa mga tawo nga adunay grabe nga pagkapakyas sa kasingkasing o baga. Ang tubo kasagarang isulod sulod sa pipila ka semana o mga bulan, ug ang pagdugo sa dapit nga gisudlan mahimong hinungdan sa impeksyon.
Reference: “Paste inspired by barnacle gum para sa paspas ug coagulation-independent nga hemostatic sealing” Mga awtor: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Tiffany L. Sarrafian, Xinyu Mao, Claudia E. Varela, Ellen T. Roche, Leigh G. Griffiths, Christoph S Nabzdyk ug Xuanhe Zhao, 9 Agosto 2021, Nature Biomedical Engineering.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
Ang mga tigdukiduki nakadawat og pondo gikan sa MIT Deshpande Center aron matabangan sila nga i-komersyal ang glue, nga ilang gilauman nga makab-ot pagkahuman sa dugang nga preclinical nga pagtuon sa mga modelo sa hayop. Ang panukiduki nakadawat usab og pondo gikan sa National Institutes of Health, National Science Foundation, ug Office of Army Research pinaagi sa Soldier Nanotechnology Institute sa Massachusetts Institute of Technology ug sa Zoll Foundation.
Palihog, palihog i-komersyal kini sa labing dali nga panahon. Giselyohan sa akong asawa ang akong samad gamit ang glue. Pagsakit sama sa impyerno. Aw, tingali bata pa ko, ingon sa iyang gisulti sa matag higayon nga mo-apply siya.
SciTechDaily: Ang labing maayo nga balay sa balita sa siyensya ug teknolohiya sukad sa 1998. Ipadayon ang pinakabag-o nga balita sa teknolohiya pinaagi sa email o social media.
Ang pagtuon sa 6.2 milyon nga mga pasyente sa Kaiser Permanente ug mga tigdukiduki sa CDC magpadayon sa 2 ka tuig. Ang mga tigdukiduki gikan sa Federal ug Caesars Medical Institutions nagsusi sa mga rekord sa kahimsog…
Oras sa pag-post: Sep-09-2021