Danas nauka ne miruje. Svakog dana dolazi se do novih otkrića, uključujući i na području medicine. Otkriće naučnika iz Francuske moglo bi revolucionirati kirurgiju, ali i regenerativnu medicinu. Ovo otkriće pokazuje da se sile kohezije vodenih otopina nanočestica mogu koristiti in vivo za obnavljanje organa i mekih tkiva tijela. Ova relativno laka za upotrebu metoda lijepljenja rezova i rana sada je uspješno testirana na štakorima. Francuska štampa piše da, kada se na kožu nanese poseban rastvor, može zacijeliti duboke rane u doslovnom roku od nekoliko sekundi, pružajući visokokvalitetno zacjeljivanje rana i estetski šav.
Princip rada biogela je prilično jednostavan: gel se, zajedno s otopinom nanočestica, nanosi na međusobno zalijepljene površine tkiva koje su povezane pomoću gela. To se događa zbog molekularne interakcije. Ovaj fenomen naziva se adsorpcija. U isto vrijeme, gel veže nanočestice, tvoreći bezbroj novih veza između dvije disperzirane površine rane. Ovaj postupak prianjanja traje samo nekoliko minuta i ne uključuje nikakve kemijske reakcije.
Tokom eksperimenta, francuski istraživači su uporedili dvije metode zatvaranja kože sa dubokom ranom: primjenom vodene otopine nanočestica četkom i tradicionalnim medicinskim šavovima. Istodobno, čini se da je opcija s primjenom otopine nanočestica najjednostavnija za upotrebu i vrlo brzo zatvara kožu sve dok se sama ne zacijeli. Proces se odvija bez upale i nekroze tkiva, a ožiljak na mjestu rane gotovo je nevidljiv.
U drugom eksperimentu, koji je također izveden na eksperimentalnim glodarima, naučnici su primijenili njihovu otopinu na meka tkiva unutrašnjih organa, poput pluća, jetre i slezene, koja je dovoljno teško sašiti jer se lome pri prolasku hirurške igle njih. Suočeni s dubokom ranom u jetri, francuski stručnjaci uspjeli su zatvoriti ranu, na nju su nanijeli vodeni rastvor nanočestica i stisnuli rubove rane. Krvarenje je zaustavljeno. Da bi vratili rez jetrenog režnja, ponovo su nanijeli nanočestice u obliku posebnog filma, koji se nanio na ranu i zaustavio krvarenje. Oba slučaja završila su dobro za štakore, funkcije jetre su obnovljene, a same životinje ostale su žive.
Ova metoda prianjanja pokazala je svoju ekskluzivnost, budući da njen potencijal obećava vrlo širok raspon kliničkih primjena. Za dobijanje nanočestica Francuzi su koristili okside željeza i silicijev dioksid, koje ljudsko tijelo može lako apsorbirati. U budućnosti se ova metoda može lako integrirati u trenutna istraživanja regeneracije i liječenja tkiva. Ako uspije, može revolucionirati kliničku praksu.
Sintetički kolagen za zacjeljivanje rana
Kolagen je fibrilarni protein koji ima posebnu tercijarnu strukturu. Molekule kolagena tvore trostruka spirala, koja se sastoji od polipeptidnih lanaca. U ljudskom tijelu ova tvar ima vrlo važnu ulogu, tvoreći matricu vezivnog tkiva i osiguravajući proces njegove elastičnosti i čvrstoće. Jedno od najvažnijih svojstava kolagena je njegova sposobnost da ubrza proces adhezije i koagulacije trombocita. Ova svojstva koriste se u modernoj medicini, ali liječnici moraju koristiti prirodni kolagen, koji se dobiva od životinja, obično od krava. Takav kolagen izaziva brojne zabrinutosti, jer može izazvati imunološki odgovor tijela, upalu ili poslužiti kao prijenosnik infekcije.
U američkoj laboratoriji Jeffreya Hartgerinka na Univerzitetu William Marsh Rice (privatni američki istraživački univerzitet smješten u Houstonu) prije nekoliko godina naučnici su dobili kolagen sintetičkog porijekla. Kao rezultat laboratorijskih studija, otkriveno je da je novi hidrogel na bazi sintetičkog kolagena sposoban međusobno vezati trombocite, aktivirajući njihovu sposobnost agregacije. Time se značajno ubrzava proces zaustavljanja krvarenja, dok stručnjaci ne primjećuju pojavu upalnih procesa.
Nedostatak reakcije ljudskog imunološkog sistema i agregatna svojstva razlikuju materijal nastao u Houstonu od mnogih komercijalnih analoga. Naravno, takva se tvar ne može upotrijebiti za zaustavljanje ozbiljnog krvarenja, sintetički kolagen neće zamijeniti čvrsti zavoj i zavoj, ali u bolničkoj operacijskoj sali vrlo je teško pronaći analog za ovu tvar za zaustavljanje kirurškog krvarenja.
Osim direktne kirurške primjene, Hartgerink i njegove kolege razmatraju mogućnost korištenja novog materijala za zacjeljivanje malih rana i potpornih transplantata. Prijavljeno je da je sintetički kolagen u stanju stvoriti osnovu za vezivanje svih vrsta stanica i rast novih tkiva. Ova tvar se može modificirati u skladu sa specifičnom namjenom. Imunološka inertnost i hemijska čistoća sintetičkog kolagena važne su prednosti i dodatna garancija uspjeha.
Upotreba savremenih materijala u medicini
Područje korištenja novih bioloških materijala, uključujući i one na bazi nanočestica, vrlo je opsežno čak iu okviru medicine, ali može postati pravi lijek u kirurgiji. Programeri vjeruju da će nove tvari biti neophodne za operacije na vaskularnom sistemu leđne moždine i mozga, na trbušnim organima i u stomatologiji. Trenutno, tijekom operacija na jetri i prilikom uklanjanja velikih formacija iz tijela, svi pomoćnici posvećuju veliku pažnju pokušajima zaustavljanja krvarenja.
Metode koje se danas koriste nisu baš uspješne, govorimo o laganom zamrzavanju i upijajućim maramicama. Istovremeno, gubitak krvi se ne nadoknađuje uvijek pacijentu, a da ne spominjemo gubitak vremena i kvalitetu očuvane krvi. Uvođenjem novih bioloških i nano-tvari može se značajno skratiti vrijeme operacije, smanjiti količina krvi potrebna za transfuziju, poništavajući prateće manipulacije liječnika na arterijama i venama. Istodobno se smanjuje mogućnost unošenja infekcije u ranu, na primjer, tijekom operacija na jetri ili crijevima.
Posebno područje primjene novih nanomaterijala koji mogu brzo zaustaviti krv i zacijeliti rane su različite službe spašavanja. Spasilački timovi mogu ih koristiti u nesrećama na cestama i željeznicama, u avionskim i željezničkim nesrećama, za vrijeme prirodnih katastrofa i katastrofa koje je izazvao čovjek, kao i u vojnoj medicini na terenu. Istovremeno, novi materijali zasnovani na nanotehnologiji ne gube svoja jedinstvena svojstva čak i uz dovoljno dugo skladištenje.
Moderna nano-tvar, sintetički kolagen ili sintetički peptid, također ima tako izvrsno svojstvo kao što je sposobnost da se vremenom raspadne u krvotoku, dok većina modernih lijekova za zaustavljanje krvarenja ostaje u ljudskom tijelu dugo vremena. Ovaj aspekt uporabe modernih nanopreparacija (njihova bezopasnost i niz drugih parametara) zahtijeva dodatne eksperimente. No, neosporno je da su takvi lijekovi budućnost medicine.
