Danes znanost ne miruje. Vsak dan so nova odkritja, tudi na področju medicine. Odkritje znanstvenikov iz Francije bi lahko revolucioniralo kirurgijo in regenerativno medicino. To odkritje dokazuje, da se kohezijske sile vodnih raztopin nanodelcev lahko uporabijo in vivo za obnovo organov in mehkih tkiv telesa. Ta relativno enostaven način lepljenja zarez in ran je bil zdaj uspešno preizkušen pri podganah. Francoski tisk piše, da lahko s posebno raztopino na kožo zaceli globoke rane v dobesedno nekaj sekundah, kar zagotavlja visokokakovostno celjenje ran in estetski šiv.
Načelo delovanja biogela je precej preprosto: gel skupaj z raztopino nanodelcev nanesemo na medsebojno zlepljene površine tkiva, ki so vezane s pomočjo gela. To se zgodi zaradi molekularne interakcije. Ta pojav se imenuje adsorpcija. Hkrati gel veže nanodelce in tvori nešteto novih povezav med dvema razpršenima površinama rane. Ta postopek lepljenja traja le nekaj minut in ne vključuje kemičnih reakcij.
Med poskusom so francoski raziskovalci primerjali dve metodi zapiranja kože z globoko rano: z nanašanjem vodne raztopine nanodelcev s čopičem in s tradicionalnimi medicinskimi šivi. Hkrati se zdi možnost z nanosom raztopine nanodelcev najlažja za uporabo in zelo hitro zapre kožo, dokler se sama ne zaceli. Proces poteka brez vnetja in nekroze tkiva, brazgotina na mestu rane pa je skoraj nevidna.
V drugem poskusu, ki so ga izvedli tudi pri poskusnih glodalcih, so znanstveniki raztopino nanesli na mehka tkiva notranjih organov, kot so pljuča, jetra in vranica, ki jih je dovolj težko šivati, ker se zlomijo, ko kirurška igla preide skozi njim. Francoski strokovnjaki so se soočili z globoko rano v jetrih, zato so lahko zaprli rano, nanjo nanesli vodno raztopino nanodelcev in stisnili robove rane skupaj. Krvavitev je bila ustavljena. Za obnovitev zareza jetrnega režnja so ponovno nanesli nanodelce v obliki posebnega filma, ki so ga nanesli na rano in ustavili krvavitev. Oba primera sta se za podgane dobro končala, funkcije jeter so bile obnovljene, živali pa so ostale žive.
Ta metoda adhezije je pokazala svojo ekskluzivnost, saj njen potencial obljublja zelo široko paleto kliničnih aplikacij. Francozi so za pridobivanje nanodelcev uporabili železove okside in silicijev dioksid, ki jih človeško telo zlahka absorbira. V prihodnosti lahko to metodo enostavno vključimo v sedanje raziskave za regeneracijo in zdravljenje tkiv. Če je uspešen, lahko revolucionira klinično prakso.
Sintetični kolagen za celjenje ran
Kolagen je fibrilarni protein, ki ima posebno terciarno strukturo. Molekule kolagena tvori trojna vijačnica, ki je sestavljena iz polipeptidnih verig. V človeškem telesu ima ta snov zelo pomembno vlogo, saj tvori matriko vezivnega tkiva in zagotavlja proces njene elastičnosti in trdnosti. Ena najpomembnejših lastnosti kolagena je njegova sposobnost, da pospeši proces adhezije in koagulacije trombocitov. Te lastnosti se uporabljajo v sodobni medicini, vendar morajo zdravniki uporabljati naravni kolagen, ki ga pridobivajo iz živali, običajno iz krav. Tak kolagen povzroča številne skrbi, saj lahko sproži imunski odziv telesa, vnetje ali služi kot nosilec okužbe.
V ameriškem laboratoriju Jeffreyja Hartgerinka na univerzi William Marsh Rice (zasebna ameriška raziskovalna univerza v Houstonu) so pred nekaj leti znanstveniki pridobili kolagen sintetičnega izvora. Kot rezultat laboratorijskih študij je bilo ugotovljeno, da je nov hidrogel na osnovi sintetičnega kolagena sposoben medsebojno vezati trombocite in aktivirati njihovo sposobnost združevanja. To bistveno pospeši proces ustavitve krvavitve, medtem ko strokovnjaki ne opazijo pojava vnetnih procesov.
Pomanjkanje reakcije človeškega imunskega sistema in agregatne lastnosti ločujejo material, ustvarjen v Houstonu, od številnih komercialnih analogov. Seveda take snovi ni mogoče uporabiti za zaustavitev hude krvavitve, sintetični kolagen ne bo nadomestil tesnega povoja in povoja, vendar je v bolnišnični operacijski sobi zelo težko najti kakršen koli analog za to snov, da bi ustavili kirurško krvavitev.
Hartgerink in njegovi sodelavci poleg neposrednih kirurških aplikacij preučujejo možnost uporabe novega materiala za celjenje majhnih ran in podpiranje presadkov. Poročali so, da je sintetični kolagen lahko osnova za pritrditev vseh vrst celic in rast novih tkiv. To snov je mogoče spremeniti v skladu s posebno predvideno uporabo. Imunološka inertnost in kemična čistost sintetičnega kolagena sta pomembni prednosti in dodatno jamstvo za uspeh.
Uporaba sodobnih materialov v medicini
Področje uporabe novih bioloških materialov, tudi tistih na osnovi nanodelcev, je zelo obsežno tudi v okviru medicine, lahko pa postane prava panaceja v kirurgiji. Razvijalci menijo, da bodo nove snovi nepogrešljive za operacije na žilnem sistemu hrbtenjače in možganov, na trebušnih organih in v zobozdravstvu. Trenutno med operacijami na jetrih in pri odstranjevanju velikih tvorb iz telesa vsi pomočniki veliko pozornosti namenjajo poskusom ustavitve krvavitve.
Danes uporabljene metode niso zelo uspešne, govorimo o lahkem zmrzovanju in vpojnih robčkih. Hkrati se izguba krvi pacientu ne povrne vedno, da ne govorimo o izgubi časa in kakovosti ohranjene krvi. Uvedba novih bioloških in nano-snovi lahko znatno skrajša čas operacije, zmanjša količino krvi, potrebne za transfuzijo, izniči spremljajoče manipulacije zdravnikov na arterijah in venah. Hkrati se zmanjša možnost vnosa okužbe v rano, na primer med operacijami na jetrih ali črevesju.
Posebno področje uporabe novih nanomaterialov, ki lahko hitro ustavijo kri in zacelijo rane, so različne reševalne službe. Reševalne ekipe jih lahko uporabljajo pri prometnih in železniških nesrečah, letalskih in vlakovnih nesrečah, med naravnimi nesrečami in nesrečami, ki jih povzroči človek, pa tudi v vojaški medicini. Hkrati novi materiali, ki temeljijo na nanotehnologiji, ne izgubijo svojih edinstvenih lastnosti niti pri dovolj dolgem skladiščenju.
Sodobna nano-snov, sintetični kolagen ali sintetični peptid, ima tudi tako odlično lastnost, kot je sposobnost, da sčasoma razpade v krvni obtok, medtem ko večina sodobnih zdravil za zaustavitev krvavitev ostane v človeškem telesu dlje časa. Ta vidik uporabe sodobnih nanopreparacij (njihova neškodljivost in številni drugi parametri) zahteva dodatne poskuse. Nesporno pa je, da so takšna zdravila prihodnost medicine.
