Slug-Inspired Glue-Patches Die Harten Slaan

{h1}

Een nieuw type chirurgische lijm, geïnspireerd op naaktslijm, kan zich hechten aan nat, bewegend weefsel zonder cellen te doden.

Een nieuwe lijm die is geïnspireerd op slakkenslijm, kan een gebroken hart herstellen.

De lijm, vandaag (27 juli) beschreven in een nieuwe studie in het tijdschrift Science, kleeft aan natte oppervlakken, inclusief het oppervlak van een kloppend hart. Het is niet toxisch voor cellen, wat het een voordeel geeft ten opzichte van veel chirurgische lijmen. Het is nog niet beschikbaar in operatiekamers - de ontwikkelaars zeggen dat dit jaren zou kunnen duren - maar het kan mogelijk veel sneller worden goedgekeurd voor toepassingen zoals het sluiten van huidwonden.

De op slak geïnspireerde lijm is "zeer rekbaar en erg taai", zei Jianyu Li, een postdoctoraal onderzoeker aan het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering van Harvard University en de hoofdauteur van de studie. Li en zijn collega's brachten de lijm aan op een bloed doordrenkte, kloppende hart van varkens en vonden dat het beter werkte dan elke andere chirurgische lijm op de markt.

Geïnspireerd door de natuur

De inspiratie voor de lijm kwam van Arion subfuscus, een grote en slijmerige soort slak die voorkomt in Noord-Amerika en West-Europa. Deze slakken scheiden een kleverig, geeloranje slijm af dat goed hecht aan natte oppervlakken. [7 coole technologieën geïnspireerd door de natuur]

Een nieuwe chirurgische kleefstof gegoten in de vorm van de slak die het heeft geïnspireerd. De kleefstof bestaat uit polymeren verbonden door twee soorten chemische bindingen.

Een nieuwe chirurgische kleefstof gegoten in de vorm van de slak die het heeft geïnspireerd. De kleefstof bestaat uit polymeren verbonden door twee soorten chemische bindingen.

Dankbetuiging: Met dank aan Jianyu Li, Adam D. Celiz en David J. Mooney

Dat kenmerk intrigeerde Li en zijn collega's en ze gingen aan de slag om een ​​kunstmatige versie van het slijm te maken. De sleutel, Li vertelde WordsSideKick.com, is dat het slijm bestaat uit lange, rechte ketens van moleculen, polymeren genaamd, die ook aan elkaar zijn gebonden - een fenomeen dat crosslinking wordt genoemd. Verknoping maakt materialen sterk, maar het slakkenslijm heeft het extra voordeel dat het twee soorten verknopingsbindingen heeft. Sommige waren covalente bindingen, wat betekent dat ze moleculen bij elkaar houden door elektronen te delen. Anderen waren ionische bindingen, wat betekent dat één molecuul zijn elektronen aan een ander overhandigt. Deze "gehybridiseerde" cross-links maken de slak slijm zowel taai en rekbaar, zei Li.

Het team bootste deze structuur na met behulp van kunstmatige polymeren gelaagd op wat zij een "dissipatieve matrix" noemden. De polymeren zorgen voor de kleefkracht, legde Li uit, terwijl de dissipatieve matrix als een schokdemper werkt: het kan rekken en vervormen zonder te scheuren.

Wonden patchen

Om de lijm te testen, pasten de onderzoekers het toe op varkenshuid, kraakbeen, slagaders, leverweefsel en harten - inclusief harten die werden opgeblazen met water of lucht en bedekt met bloed. Het materiaal bleek extreem rekbaar en breidde 14 keer zijn oorspronkelijke lengte uit zonder ooit los te komen van het leverweefsel. Wanneer het werd gebruikt om een ​​gat in het hart van een varken te patchen, handhaafde het kleefmiddel zijn afdichting, zelfs als het werd uitgerekt tot tweemaal de oorspronkelijke lengte, tienduizenden keren, bij drukken die de normale menselijke bloeddruk overschreden.

De onderzoekers pasten de kleefstof zelfs toe op het kloppend hart van een echt varken en ontdekten dat de hechting aan het dansende, bloedige oppervlak ongeveer acht keer zo sterk was als de hechting van commercieel verkrijgbare chirurgische lijm.

Het hart van een varken gepatcht met een nieuwe kleefstof die door naaktslakslijm wordt geïnspireerd. De lijm is zowel sterk als flexibel en kan hechten aan nat, bewegend weefsel, zoals de hartspier.

Het hart van een varken gepatcht met een nieuwe lijm die is geïnspireerd op naaktslijm. De lijm is zowel sterk als flexibel en kan hechten aan nat, bewegend weefsel, zoals de hartspier.

Dankbetuiging: Met dank aan Jianyu Li, Adam D. Celiz en David J. Mooney

De lijm werd ook getest in een levende rat: de onderzoekers simuleerden een spoedoperatie door het leverweefsel van de ratten in plakjes te snijden en vervolgens de wond te patchen met de lijm of een standaard bloedstollend product genaamd Surgiflo. Ze vonden dat de nieuwe lijm even goed was in het stoppen van de bloedstroom als de standaardlijm; de ratten die met de nieuwe lijm werden behandeld, ondervonden tot twee weken na de operatie geen extra bloedingen. De Surgiflo-behandelde ratten leden echter soms aan weefselsterfte en littekenweefsel, rapporteerden de onderzoekers. De ratten die werden behandeld met de op slijm geïnspireerde lijm ondervonden deze bijwerkingen niet.

Of de nieuwe lijm in de operatiekamer komt, hangt af van veel uitgebreider klinisch testen, zei Li, maar de lijm kon zijn debuut maken als een nieuwe methode om externe wonden aan te rijgen op een kortere tijdlijn dan dat.

"We hebben een bedrijf dat probeert ons materiaal naar klinische toepassingen te duwen en we hebben een patent aangevraagd," zei Li.

Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Onderzoek


Een Derde Van Het Amerikaanse Back-On-Verbod Op Synthetische Biologie
Een Derde Van Het Amerikaanse Back-On-Verbod Op Synthetische Biologie

Kan Ik Blood To Mezelf Geven?
Kan Ik Blood To Mezelf Geven?

Science Nieuws


Fast-Acting Depression Drug Verbetert De Symptomen In Uren
Fast-Acting Depression Drug Verbetert De Symptomen In Uren

Moet Een 'Herrezen' Dodo Of Mammoet Een Nieuwe Naam Krijgen?
Moet Een 'Herrezen' Dodo Of Mammoet Een Nieuwe Naam Krijgen?

April Tornado-Uitbraak Gezien Door Nasa Satellite (Video)
April Tornado-Uitbraak Gezien Door Nasa Satellite (Video)

Wetenschappers Zeggen Dat We Geluid Kunnen Zien
Wetenschappers Zeggen Dat We Geluid Kunnen Zien

Hoe In Vredesnaam? De Wetenschap Achter Aardbevingswaarschuwingen
Hoe In Vredesnaam? De Wetenschap Achter Aardbevingswaarschuwingen


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com