Блог

Aug 12, 2023

Прорыв в области биоклея

Эли Долгин — научный журналист из Сомервилля, штат Массачусетс. Вы также можете

Эли Долгин — научный журналист из Сомервилля, штат Массачусетс.

Вы также можете найти этого автора в PubMed Google Scholar.

У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

Лечение SanaHeal, основанное на клее ракушек, может остановить сильное кровотечение в печени свиньи. Автор фото: SanaHeal

Санахил в Кембридже, штат Массачусетс, отделился от Массачусетского технологического института в Кембридже в 2021 году.

Хёну Юк снимает пищевую пленку с комка пурпурной ткани и делает небольшой надрез. «Это прекрасная свиная печень!» - восклицает он.

Инженер-механик, ставший предпринимателем, Юк пытается залатать порез стандартной пленочной повязкой, но повязка не прилипает — поверхность органа слишком влажная.

Затем Юк накладывает небольшой кусочек экспериментальной клейкой ленты, изготовленной с использованием запатентованной смеси полимеров и химических соединений его компании. Это покрытие быстро прикрепляется и начинает сжиматься внутрь, затягивая порез и добавляя механическое усиление, которое в живом организме будет способствовать заживлению ран.

Подробнее о премии Spinoff Prize

Биоадгезив, впервые разработанный в лаборатории ученого-материаловеда Сюаньхэ Чжао в Массачусетском технологическом институте (MIT) в Кембридже, предлагает потенциальное улучшение по сравнению с шовными материалами, сшиваемыми вручную, и существующими средствами контроля кровотечения для множества клинических применений1. При испытаниях на животных было показано, что он помогает заживлять повреждения толстой кишки у свиней2, заживлять повреждения кожи у мышей3 и прикреплять биоэлектронные устройства к бьющимся сердцам крыс4. Эту же липкую ленту можно удалить, не причинив заметного повреждения подлежащим тканям5.

Юк описывает эту технологию как своего рода «изоленту для хирургии». Так же, как сантехническая лента является универсальным инструментом для любого энтузиаста, делающего все своими руками, его биоадгезивный материал может стать универсальным решением для восстановления тканей для хирургов.

Ленту также можно превратить в пасту, похожую на игровую замазку, которая при вклеивании в поврежденную печень и сердце раненых животных обеспечивает водонепроницаемое уплотнение за секунды6. В экспериментах с покрытой кровью свиной кожей застежки, созданные этой слизью, оказались прочнее, чем любые коммерчески доступные клеи, предназначенные для того же самого.

«Это действительно универсальная платформа», — говорит Юк, технический директор SanaHeal, дочерней компании, которую он и Чжао — вместе с врачом-ученым Кристофом Набздиком в Бригаме и женской больнице в Бостоне, штат Массачусетс — создали в 2021 для дальнейшего развития технологии. SanaHeal — финалист премии The Spinoff Prize 2023.

Материалы SanaHeal получили высокую оценку за свои клеящие свойства и простоту использования. «У них есть готовность к коммерциализации и переводу, что делает их настоящими выдающимися людьми в этой области», — говорит Цзяньюй Ли, инженер по биоматериалам из Университета Макгилла в Монреале, Канада, который не связан с компанией.

Функциональность особенно впечатляет Джонатана Уилкера, химика из Университета Пердью в Уэст-Лафайете, штат Индиана, учитывая, что технология основана на полимерах, которые уже используются в медицинских устройствах и, следовательно, известны своей безопасностью. Уилкер, который не участвует в работе компании, отмечает, что SanaHeal упорядочивает эти материалы инновационными способами, которые обеспечивают беспрецедентный уровень липкости в водной среде. «В химии, которую они используют, нет ничего экзотического, — говорит Уилкер, — но они доводят ее до уровня, которого могут достичь очень немногие люди».

«Это представляет собой значительное улучшение по сравнению с нынешними методами закрытия ран», — говорит Сяодун Чен, ученый-материаловед из Наньянского технологического университета в Сингапуре, не связанный с SanaHeal.

Адгезия тканей не была главной целью Юка, когда он присоединился к лабораторной группе Чжао в качестве аспиранта в 2014 году.

Впервые он получил степень магистра после испытаний гидрогелей — желеобразных смесей сшитых полимеров и воды — на промышленных материалах, таких как стекло, керамика и металлы, которые часто требуют соединения двух влажных поверхностей. Лишь несколько лет спустя, после того как Юк защитил докторскую диссертацию, исследования перешли в более биологическое направление.