Nykyään tiede ei pysy paikallaan. Uusia löytöjä tehdään kirjaimellisesti joka päivä, myös lääketieteen alalla. Ranskalaisten tutkijoiden löytö voi mullistaa kirurgian ja uusiutuvan lääketieteen. Tämä löytö osoittaa, että nanohiukkasten vesiliuosten koheesiovoimia voidaan käyttää in vivo kehon elinten ja pehmytkudosten palauttamiseen. Tätä suhteellisen helppokäyttöistä viiltojen ja haavojen liimausmenetelmää on nyt testattu menestyksekkäästi rotilla. Ranskalainen lehdistö kirjoittaa, että kun erityinen liuos levitetään iholle, se voi parantaa syvät haavat kirjaimellisesti muutamassa sekunnissa, mikä tarjoaa korkealaatuista haavan paranemista ja esteettisen ompeleen.
Biogeelin toimintaperiaate on melko yksinkertainen: geeli yhdessä nanohiukkasten liuoksen kanssa levitetään toisiinsa liimattuihin kudoksen pintoihin, jotka on liitetty geelin avulla. Tämä johtuu molekyylien vuorovaikutuksesta. Tätä ilmiötä kutsutaan adsorptioksi. Samaan aikaan geeli sitoo nanohiukkaset yhteen muodostaen lukemattomia uusia yhteyksiä kahden hajallaan olevan haavan pinnan välille. Tämä tartuntaprosessi kestää vain muutaman minuutin eikä aiheuta kemiallisia reaktioita.
Kokeilun aikana ranskalaiset tutkijat vertasivat kahta tapaa sulkea iho syvällä haavalla: levittämällä nanohiukkasten vesiliuosta harjalla ja perinteisillä lääketieteellisillä ompeleilla. Samaan aikaan vaihtoehto, jossa käytetään nanohiukkasten liuosta, näyttää olevan helpoin käyttää ja sulkee ihon nopeasti, kunnes se paranee itsestään. Prosessi tapahtuu ilman tulehdusta ja kudosnekroosia, ja arpi haavan kohdalla on lähes näkymätön.
Toisessa kokeessa, joka tehtiin myös kokeellisilla jyrsijöillä, tutkijat käyttivät liuostaan sisäelinten, kuten keuhkojen, maksan ja pernan, pehmytkudoksiin, joita on tarpeeksi vaikea ommella, koska ne rikkoutuvat, kun kirurginen neula kulkee niitä. Ranskan asiantuntijat pystyivät sulkemaan haavan, asettamalla haavan maksaan syvälle haavaan, levittämällä siihen nanohiukkasten vesiliuosta ja puristamalla haavan reunat yhteen. Verenvuoto pysähtyi. Maksan lohkon viillon palauttamiseksi he käyttivät jälleen nanohiukkasia erityisen kalvon muodossa, joka levitettiin haavaan ja pysäytti verenvuodon. Molemmat tapaukset päättyivät rotille hyvin, maksan toiminta palautui ja eläimet itse pysyivät hengissä.
Tämä tarttuvuusmenetelmä on osoittanut ainutlaatuisuutensa, koska sen potentiaali lupaa erittäin laajan valikoiman kliinisiä sovelluksia. Nanohiukkasten saamiseksi ranskalaiset käyttivät rautaoksideja ja piidioksidia, jotka ihmiskeho voi helposti imeä. Tulevaisuudessa tämä menetelmä voidaan helposti integroida nykyiseen kudosten uudistamista ja hoitoa koskevaan tutkimukseen. Jos se onnistuu, se voi mullistaa kliinisen käytännön.
Synteettinen kollageeni haavan paranemiseen
Kollageeni on fibrillaarinen proteiini, jolla on erityinen tertiäärinen rakenne. Kollageenimolekyylit muodostuu kolminkertaisesta kierukasta, joka koostuu polypeptidiketjuista. Ihmiskehossa tällä aineella on erittäin tärkeä rooli muodostaen sidekudoksen matriisin ja tarjoamalla sen joustavuuden ja lujuuden. Yksi kollageenin tärkeimmistä ominaisuuksista on sen kyky nopeuttaa verihiutaleiden tarttumista ja hyytymistä. Näitä ominaisuuksia käytetään nykyaikaisessa lääketieteessä, mutta lääkäreiden on käytettävä luonnollista kollageenia, joka saadaan eläimistä, yleensä lehmistä. Tällainen kollageeni herättää useita huolenaiheita, koska se voi laukaista kehon immuunivasteen, tulehduksen tai toimia infektion kantajana.
Jeffrey Hartgerinkin amerikkalaisessa laboratoriossa William Marsh Rice -yliopistossa (yksityinen Yhdysvaltojen tutkimusyliopisto, joka sijaitsee Houstonissa) useita vuosia sitten tutkijat saivat synteettistä kollageenia. Laboratoriotutkimusten tuloksena havaittiin, että uusi synteettiseen kollageeniin perustuva hydrogeeli kykenee sitomaan verihiutaleet toisiinsa ja aktivoimaan niiden aggregaatiokyvyn. Tämä nopeuttaa merkittävästi verenvuodon pysäyttämistä, kun taas asiantuntijat eivät huomaa tulehdusprosessien esiintymistä.
Ihmisen immuunijärjestelmän reaktion puute ja aggregaatio -ominaisuudet erottavat Houstonissa luodun materiaalin monista kaupallisista analogeista. Luonnollisesti tällaista ainetta ei voida käyttää vakavan verenvuodon pysäyttämiseen, synteettinen kollageeni ei korvaa tiukkaa sidosta ja kiristysnyöriä, mutta sairaalan leikkaussalissa on erittäin vaikea löytää analogia tälle aineelle kirurgisen verenvuodon pysäyttämiseksi.
Suoraan kirurgisten sovellusten lisäksi Hartgerink ja hänen kollegansa harkitsevat mahdollisuutta käyttää uutta materiaalia pienten haavojen parantamiseen ja siirteen tukemiseen. On raportoitu, että synteettinen kollageeni pystyy muodostamaan perustan kaikentyyppisten solujen kiinnittymiselle ja uusien kudosten kasvulle. Tätä ainetta voidaan muuttaa käyttötarkoituksen mukaisesti. Synteettisen kollageenin immunologinen inertti ja kemiallinen puhtaus ovat tärkeitä etuja ja lisätakuu menestyksestä.
Nykyaikaisten materiaalien käyttö lääketieteessä
Uusien biologisten materiaalien, mukaan lukien nanohiukkasiin perustuvat materiaalit, käyttöalue on erittäin laaja jopa lääketieteen puitteissa, mutta siitä voi tulla todellinen ihmelääke kirurgiassa. Kehittäjät uskovat, että uudet aineet ovat välttämättömiä selkäytimen ja aivojen verisuonijärjestelmän, vatsan elinten ja hammaslääketieteen operaatioihin. Tällä hetkellä kaikki avustajat kiinnittävät paljon huomiota maksan leikkausten aikana ja kun poistetaan suuria muodostelmia kehosta, yrittäen pysäyttää verenvuoto.
Nykyään käytetyt menetelmät eivät ole kovin onnistuneita, puhumme kevyestä jäätymisestä ja imukykyisistä pyyhkeistä. Samaan aikaan veren menetystä ei aina korvata potilaalle, puhumattakaan ajan menetyksestä ja säilyneen veren laadusta. Uusien biologisten ja nanoaineiden käyttöönotto voi lyhentää merkittävästi toiminta-aikaa, vähentää verensiirtoon tarvittavaa verta, mikä mitätöi lääkäreiden siihen liittyvät manipulaatiot valtimoissa ja laskimoissa. Samaan aikaan infektion lisäämisen mahdollisuus haavaan vähenee esimerkiksi maksan tai suoliston leikkausten aikana.
Erityisiä käyttöalueita uusille nanomateriaaleille, jotka pystyvät pysäyttämään veren nopeasti ja parantamaan haavat, ovat erilaiset pelastuspalvelut. Pelastusryhmät voivat käyttää niitä tie- ja rautatie-onnettomuuksissa, lentokone- ja juna-onnettomuuksissa, luonnonkatastrofien ja ihmisen aiheuttamien katastrofien aikana sekä sotilaskenttälääketieteessä. Samaan aikaan uudet nanoteknologiaan perustuvat materiaalit eivät menetä ainutlaatuisia ominaisuuksiaan edes riittävän pitkällä säilytyksellä.
Nykyaikaisella nano-aineella, synteettisellä kollageenilla tai synteettisellä peptidillä on myös erinomainen ominaisuus, kuten kyky hajota verenkiertoon ajan myötä, kun taas useimmat nykyaikaiset lääkkeet verenvuodon pysäyttämiseksi pysyvät ihmiskehossa pitkään. Tämä osa nykyaikaisten nanovalmisteiden käyttöä (niiden vaarattomuus ja monet muut parametrit) vaatii lisäkokeita. Mutta on kiistatonta, että tällaiset lääkkeet ovat lääketieteen tulevaisuus.
