Zinātnieki izstrādā “gudru” brūču sadzīšanas tehniku
Jauns pētījums, kas publicēts žurnālā Uzlaboti materiāli, paver ceļu “jaunai paaudzei materiālu, kas aktīvi strādā ar audiem, lai veicinātu [brūču] sadzīšanu”.
Tā kā Amerikas Savienotajās Valstīs tiek veiktas arvien jaunas ķirurģiskas procedūras, pieaug arī ķirurģisko vietu infekciju skaits.
Hroniskas brūces, kas nedzīst, piemēram, tās, kas rodas diabēta gadījumā, bioplēves formā bieži uzņem plašu baktēriju klāstu.
Šādas bioplēves baktērijas bieži ir ļoti izturīgas pret ārstēšanu, un pretmikrobu rezistence tikai palielina šo brūču inficēšanās iespēju.
Saskaņā ar jaunākajiem aprēķiniem, hroniskas brūces ietekmē apmēram 5,7 miljonus cilvēku ASV. Dažas hroniskas brūces var izraisīt amputācijas, kā tas ir gadījumā ar diabētiskām čūlām.
Pasaules mērogā pētnieki uzskata, ka ik pēc 30 sekundēm hroniska, neārstējoša diabētiska čūla izraisa amputāciju.
Šajā kontekstā ir ļoti vajadzīgas novatoriskas, efektīvas brūču sadzīšanas metodes. Jauni pētījumi liecina par solījumiem šajā sakarā, jo zinātnieki ir izstrādājuši molekulu, kas palīdz izmantot ķermeņa dabiskās dziedināšanas spējas.
Molekulas sauc par vilces spēku aktivizētām kravām (TrAP). Tie ir augšanas faktori, kas palīdz materiāliem, piemēram, kolagēnam, dabiskāk mijiedarboties ar ķermeņa audiem.
Ben Almquist, Ph.D., lektors Londonas Imperatora koledžas inženierzinātņu katedrā, Lielbritānijā, vadīja jauno pētījumu.
TrAP tehnoloģija un brūču sadzīšana
Tādi materiāli kā kolagēns bieži tiek izmantoti brūču dzīšanai. Piemēram, kolagēna sūkļi var ārstēt apdegumu traumas, un kolagēna implanti var palīdzēt kauliem atjaunoties.
Bet kā kolagēns mijiedarbojas ar audiem? Tā sauktajos sastatņu implantos šūnas pārvietojas pa kolagēna struktūru, pavelkot sastatnes sev līdzās. Tas izraisa dziedinošus proteīnus, piemēram, augšanas faktorus, kas palīdz audiem atjaunoties.
Jaunajā pētījumā Almquist un komanda izstrādāja TrAP molekulas, lai atjaunotu šo dabisko procesu. Zinātnieki “salocīja” DNS virknes aptameros, kas ir trīsdimensiju formas, kas saistās ar olbaltumvielām.
Tad viņi izstrādāja “rokturi”, lai šūnas varētu satvert. Viņi piestiprināja šūnas vienā roktura galā un kolagēna sastatnes otrā galā.
Laboratorijas testi atklāja, ka šūnas, pārvietojoties pa kolagēna implantiem, vilka TrAP. Savukārt šie aktivētie augšanas proteīni izraisīja dziedināšanas procesu audos.
Zinātnieki skaidro, ka šī metode atjauno dziedināšanas procesus, kas pastāv visā dabas pasaulē. "Šūnu kustības izmantošana dziedināšanas aktivizēšanai ir radībās, sākot no jūras sūkļiem līdz cilvēkiem," saka Almquist.
"Mūsu pieeja tos atdarina un aktīvi strādā ar dažādām šūnu šķirnēm, kas laika gaitā nonāk mūsu bojātajos audos, lai veicinātu dziedināšanu," viņš piebilst.
Ārstniecisko materiālu ‘jaunā paaudze’
Pētījums arī atklāja, ka, pielāgojot mobilo rokturi, mainās šūnu tips, kuras var piestiprināt un noturēt TrAP.
Savukārt TrAPs ļauj atbrīvot personalizētus reģeneratīvos proteīnus, pamatojoties uz šūnām, kas piestiprinātas pie roktura.
Šī pielāgošanās dažāda veida šūnām nozīmē, ka šo paņēmienu var pielietot dažāda veida brūcēm - sākot no kaulu lūzumiem līdz rētaudu traumām, ko izraisa sirdslēkmes, un no nervu bojājumiem līdz diabētiskām čūlām.
Visbeidzot, aptameri jau ir apstiprināti kā zāles cilvēku klīniskai lietošanai, kas varētu nozīmēt, ka TrAP paņēmiens var kļūt plaši pieejams drīzāk nekā vēlāk.
"TrAP tehnoloģija nodrošina elastīgu metodi tādu materiālu radīšanai, kas aktīvi sazinās ar brūci un sniedz galvenās instrukcijas, kad un kur tie ir nepieciešami," skaidro Almquist.
"Šāda veida inteliģenta, dinamiska dziedināšana ir noderīga katrā dziedināšanas procesa fāzē, tai ir potenciāls palielināt ķermeņa izredzes atgūties, un to tālejoši izmanto daudz dažādu brūču gadījumā," viņš piebilst.
Pētnieks secina: "[viņa] tehnoloģijai ir potenciāls kalpot kā brūču labošanas vadītājam, laika gaitā organizējot dažādas šūnas, lai kopīgi strādātu, lai dziedinātu bojātos audus."
"Mūsu tehnoloģija varētu palīdzēt uzsākt jaunas paaudzes materiālus, kas aktīvi strādā ar audiem, lai veicinātu dziedināšanu."
Bens Almkvists, Ph.D.
