Μικροβελόνες δίνουν τη λύση στη σταθεροποίηση μοσχευμάτων δέρματος
Ενα παρασιτικό σκουλήκι μπορεί να είναι η απάντηση στη διατήρηση μοσχευμάτων δέρματος σε σταθερή θέση πάνω στις πληγές, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Η μελέτη που έγινε από ερευνητές του νοσοκομείου Brigham, δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications.
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Δρ Τζέφρι Καρπ, του Τμήματος Βιοϊατρικής Τεχνολογίας, εφηύρε μια μικροβελόνα που είχε ως έμπνευση το Pomphorhynchus laevis, ένα σκουλήκι με ακανθώδες κεφάλι που ζει στα έντερα των ξενιστών του, στην προκειμένη περίπτωση σε ψάρια. Το σκουλήκι αυτό διεισδύει και προσαρμόζεται με ασφάλεια στα εντερικά τοιχώματα του ξενιστή και ακολούθως το κακτοειδές κεφάλι του στρογγυλεύει και επιμηκύνεται μέσα στον εντερικό ιστό.
«Ο Δρ Καρπ και οι συνεργάτες του εξακολουθούν να αναζητούν στη φύση νέους τρόπους για την επίλυση των πραγματικών προβλημάτων στον τομέα της ιατρικής», λέει ο Δρ Σκοτ Σόμερς, του Εθνικού Ινστιτούτου Ιατρικών Επιστημών, τμήμα του οποίου υποστήριξε τη μελέτη.
«Με βάση το πώς τα παρασιτικά σκουλήκια προσαρμόζονται στα ψάρια και τρέφονται απ’ αυτά, η ερευνητική ομάδα σχεδίασε έναν τρόπο για να κλείνουν τα χειρουργικά τραύματα που φαίνεται καλύτερος απ’ ό,τι υπάρχει μέχρι στιγμής διαθέσιμο για κλινική χρήση».
Αντλώντας έμπνευση από τον μηχανισμό διόγκωσης του σκουληκιού ο Δρ Καρπ και η ομάδα του δημιούργησαν ένα αυτοκόλλητο επίθεμα που αλληλοεμπλέκεται μηχανικά με τον ιστό μέσω των διογκούμενων άκρων της μικροβελόνας. Τα άκρα φουσκώνουν μέσω ενός μηχανισμού με βάση το νερό, που είναι γρήγορος και αναστρέψιμος.
«Η δύναμη πρόσφυσης των κεφαλών της μικροβελόνας είναι περισσότερο από τρεις φορές πιο ισχυρή από τους συμβατικούς χειρουργικούς συνδετήρες που χρησιμοποιούνται για να σταθεροποιήσουν τα δερματικά μοσχεύματα», λέει ο Σέουνγκ Γιουν Γιανγκ, ερευνητής του Brigham και πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Κάθε βελόνα που έχει κωνικό σχήμα είναι κατασκευασμένη από ένα άκαμπτο πλαστικό με τον πυρήνα της να μην διογκώνεται, αλλά με τα άκρα της να είναι επίσης άκαμπτα σε ξηρή κατάσταση, αλλά σχεδιασμένα να διογκώνονται όταν έρθουν σε επαφή με το νερό. Η βάση της μικροβελόνας είναι σε θέση να διεισδύσει με ελάχιστη πίεση στον ιστό, καθώς και να διατηρεί συνεχή και απρόσκοπτη επαφή μ’ αυτόν, ενώ διαθέτει υψηλή αντοχή πρόσφυσης όταν οι μικροβελόνες βρίσκονται σε διογκωμένη κατάσταση.
«Ο μοναδικός σχεδιασμός επιτρέπει στις βελόνες να κολλήσουν στους μαλακούς ιστούς, προκαλώντας τους ελάχιστη βλάβη. Επιπλέον, όταν έρθει η ώρα για την απομάκρυνση του συγκολλητικού, υπάρχει λιγότερο τραύμα συγκριτικά με τους συνδετήρες σε αγγεία και νεύρα, όπως επίσης και μειωμένος κίνδυνος μόλυνσης», λέει ο Καρπ.
Η εφεύρεση μπορεί κάποια μέρα να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση για την πληγή και τις μολύνσεις που προκαλούν οι συνδετήρες και τα ράμματα που χρησιμοποιούνται στο χειρουργείο για να σταθεροποιήσουν τα δερματικά μοσχεύματα σε ασθενείς με πολλαπλά τραύματα, ως αποτέλεσμα εγκαυμάτων, λοιμώξεων, καρκίνου και άλλων καταστάσεων.
Η προσέγγιση αυτή προσφέρει επίσης τη δυνατότητα για την χορήγηση θεραπευτικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών και με δεδομένη την ικανότητα της μικροβελόνας να συγκολλείται δυνατά στους υγρούς ιστούς μπορεί να εφαρμοστεί ευρέως στις εσωτερικές χειρουργικές διαδικασίες.
«Οραματίζομαι ότι αυτή η συσκευή μπορεί να καταστεί ιδιαίτερα αποτελεσματική στη θεραπεία ασθενών που έχουν ανάγκη από σταθεροποίηση δερματικών μοσχευμάτων, αλλά επίσης και στη μεταφορά δραστικών ουσιών στην επιφάνεια του τραύματος. Οι ουσίες αυτές μπορούν για παράδειγμα να είναι τα αντιβιοτικά, οι αυξητικές ενώσεις ή τα αντιφλεγμονώδη μόρια», λέει ο Μπόνταν Πόμαχακ, διευθυντής του Κέντρου Πλαστικής Χειρουργικής και Μεταμόσχευσης, καθώς και του Κέντρου Εγκαυμάτων του Brigham.
«Είναι χαρά που συνεργάζομαι με τον Δρ Καρπ που είναι ένας οραματιστής στον τομέα της επιστήμης, ώστε να καταφέρουμε να πετύχουμε την κλινική εφαρμογή της μικροβελόνας του», λέει χαρακτηριστικά.