Хіміки з Гарварда створили незвичайний клей, який липне до мокрих поверхонь і дозволяє склеювати практично будь-які тканини організму людини, в тому числі і пошкоджений серцевий м'яз, йдеться в статті, опублікованій в журналі Science.
"Природа часто пропонує нам елегантні шляхи вирішення повсякденних проблем. Головне – розуміти, де потрібно шукати ці рішення, і як їх можна побачити на тлі всього іншого. Ми вкрай раді тому, що ця технологія, родоначальником якої послужив скромний равлик, може стати основою для нових методик лікування ран і проведення хірургічних операцій", – розповідає Дональд Інгбер (Donald Ingber) з Гарвардського університету (США).
Однією з головних проблем для хірургів в операційних залах і для військових на поле бою є те, що всі існуючі методи зупинки кровотеч і ліквідації ран мають великі недоліки. Наприклад, зшивання рани хірургічними нитками вимагає великої кількості часу, а звичайний суперклей, саме зручний і надійний засіб для склеювання ран, є дуже токсичним і тендітним матеріалом.
В останні роки вчені покладали великі надії на синтетичні аналоги клею черепашок, за допомогою якого вони прикріплюються до скель. Ця речовина добре працює під водою, проте сила його виявилася занадто малою для того, щоб склеювати порвані хрящі, зв'язки, м'язи та інші органи.
В середньому "клей молюсків" і подібні клейові склади, безпечні для організму, утримують склеєні поверхні приблизно в 80-100 разів гірше, ніж хрящі і сполучна тканина. Це робить такі склади абсолютно марними для проведення операцій, так як склеєні ними рани або кістки будуть постійно відкриватися або ламатися при здійсненні різких рухів.
Подібні міркування змусили Девіда Муні (David Mooney) і його колег шукати інші способи створення нової версії біологічного суперклею, сумісної з живими тканинами і яка при цьому володіє і високою міцністю, і здатністю переносити багаторазові вигини і розтягування.
Вирішення цієї проблеми було знайдено вченими всередині сухопутного слимака Arion subfuscus, що живе в лісах і на полях Західної і Центральної Європи. Цей слимак, як розповідають хіміки, виробляє особливу клейку субстанцію, яка не розчиняється у воді і добре прилипає до поверхні навіть самих мокрого листя, грибів і грунту. Подібний суперклей допомагає слимаків виживати, так як хижаки просто не можуть отлепить його від поверхні, до якої він причепився.
Цей клей, як розповідають вчені, складається з безлічі довгих білкових ланцюжків, заряджених негативно, а також безлічі коротких молекул білків, що заряджені позитивно і зв'язують між собою довгі ланки.
Керуючись цією ідеєю, вчені створили штучний аналог цього біоклея, використовуючи алгінати, довгі цукристі волокна, витягнуті з водоростей, гідрогель на їх основі і набір з позитивно заряджених молекул і іонів, що скріплюють нитки.
Пластир або латочка з цього матеріалу, як розповідає Муні, приклеюється до поверхні шкіри та інших тканин тіла трьома різними шляхами, формуючи як міцні ковалентні зв'язки, так і відносно слабкі іонні і водневі зв'язки. Сила цих зв'язків, за словами вчених, була вищою за аналогічний параметр для зв'язок і хрящів.
Нитки алгіната в даному випадку виконують відразу кілька ролей – вони беруть участь у формуванні найміцніших зв'язків і розсіюють енергію при розтягуванні або стисканні пластиру або склеєної поверхні. Завдяки їм, як показали досліди вчених, подібний пластир можна розтягнути в 14 разів і не пошкодити його, що вигідно відрізняє подібний клей від звичайного суперклею і його більш безпечних аналогів.
Його роботу гарвардські хіміки перевірили в самих різних умовах, склеюючи розірвані м'язи щурів, шкіру свиней, а також заклеївши дірку в ще живому серці поросяти, через яке вчені прокачували кров протягом декількох десятків хвилин. Подальші досліди показали, що подібні заплатки не викликають роздратування, некрозу та інших негативних наслідків при їх імплантації всередину тіла протягом кількох тижнів.
Цей матеріал, як припускають вчені, можна використовувати і для інших цілей – створення "липких роботів" та спеціальних капсул, які могли б прикріплятися до певних точок всередині організму і поступово вивільняти ліки.


джерело: http://www.segodnya.ua