МOСКВA, 27 июл — РИA Нoвoсти. Xимики из Гaрвaрдa сoздaли нeoбычный клeй, кoтoрый липнeт к мoкрым пoвeрxнoстям и пoзвoляeт склeивaть прaктичeски любыe ткaни oргaнизмa чeлoвeкa, в тoм числe и пoврeждeнную сeрдeчную мышцу, гoвoрится в стaтьe, oпубликoвaннoй в журнaлe Science.
«Прирoдa часто предлагает нам элегантные пути решения обыденных проблем. Главное — понимать, где нужно искать эти решения и как их можно увидеть на фоне всего остального. Мы крайне рады тому, что эта технология, родоначальником которой послужила скромная улитка, может стать основой для новых методик лечения ран и проведения хирургических операций», — рассказывает Дональд Ингбер (Donald Ingber) из Гарвардского университета (США). © РИА Новости / Иван РудневКлей моллюсков может помочь в заживлении послеоперационных ран
Подсказка от природы
Одной из главных проблем для хирургов в операционных залах и для военных на поле боя является то, что все существующие методы остановки кровотечений и ликвидации ран имеют большие недостатки. К примеру, сшивание раны хирургическими нитками требует большого количества времени, а обычный суперклей, самое удобное и надежное средство для склеивания ран, является очень токсичным и хрупким материалом.
В последние годы ученые возлагали большие надежды на синтетические аналоги клея ракушек, при помощи которого они прикрепляются к скалам. Это вещество хорошо работает под водой, однако сила его оказалась слишком небольшой для того, чтобы склеивать порванные хрящи, связки, мускулы и другие органы.
В среднем «клей моллюсков» и подобные клеевые составы, безопасные для организма, удерживают склеенные поверхности примерно в 80-100 раз хуже, чем хрящи и соединительная ткань. Это делает такие составы абсолютно бесполезными для проведения операций, так как склеенные ими раны или кости будут постоянно открываться или ломаться при совершении резких движений. © Фото : Sonia FernandezРакушки помогли ученым создать клей, работающий под водой
Подобные соображения вынудили Дэвида Муни (David Mooney) и его коллег искать другие способы создания новой версии биологического суперклея, совместимой с живыми тканями и при этом обладающей и высокой прочностью, и способностью переносить многократные изгибы и растягивания.
Решение этой проблемы было найдено учеными внутри сухопутного слизня Arion subfuscus, живущего в лесах и на полях Западной и Центральной Европы. Этот слизень, как рассказывают химики, вырабатывает особую клейкую субстанцию, которая не растворяется в воде и хорошо прилипает к поверхности даже самых мокрых листьев, грибов и грунта. Подобный суперклей помогает слизню выживать, так как хищники просто не могут отлепить его от поверхности, к которой он прицепился.
Заплатка для сердца
Этот клей, как рассказывают ученые, состоит из множества длинных белковых цепочек, заряженных отрицательно, а также множества коротких молекул белков, заряженных положительно и связывающих между собой длинные звенья. © РИА Новости / ЮрченкоПерейти в фотобанкКлей для «разбитого сердца» и другие технологии, взятые у насекомых
Руководствуясь этой идеей, ученые создали искусственный аналог этого биоклея, используя алгинаты, длинные сахаристые волокна, извлеченные из водорослей, гидрогель на их основе и набор из положительно заряженных молекул и ионов, скрепляющих нити.
Пластырь или заплатка из этого материала, как рассказывает Муни, приклеивается к поверхности кожи и прочих тканей тела тремя разными путями, формируя как прочные ковалентные связи, так и относительно слабые ионные и водородные связи. Сила этих связей, по словам ученых, была выше аналогичного параметра для связок и хрящей.
Нити алгината в данном случае исполняют сразу несколько ролей — они участвуют в формировании самых прочных связей и рассеивают энергию при растягивании или сжатии пластыря или склеенной поверхности. Благодаря им, как показали опыты ученых, подобный пластырь можно растянуть в 14 раз и не повредить его, что выгодно отличает подобный клей от обычного суперклея и его более безопасных аналогов. © РИА Новости / Варвара ГертьеПерейти в фотобанкБиологи научились заставлять клетки крови затягивать раны
Его работу гарвардские химики проверили в самых разных условиях, склеивая разорванные мускулы крыс, кожу свиней, а также заклеив дыру в еще живом сердце поросенка, через которое ученые прокачивали кровь на протяжении нескольких десятков минут. Дальнейшие опыты показали, что подобные заплатки не вызывают раздражения, некроза и других негативных последствий при их имплантации внутрь тела на протяжении нескольких недель.
Этот материал, как предполагают ученые, можно использовать и для других целей — создания «липких роботов» и специальных капсул, которые могли бы прикрепляться к определенным точкам внутри организма и постепенно высвобождать лекарство.
