Technológia zo sci-fi vesmíru Star Trek naďalej infiltruje náš skutočný život. Čítali sme už o lekárskom trikordéri, počuli sme o vývoji osnovnej jednotky a hodnotili tlačiarne potravín. Teraz je čas na „regenerátor pokožky“- malé zariadenie, ktoré dokáže liečiť rany a popáleniny a obnovuje pôvodnú štruktúru epidermálneho tkaniva. Vedci z Arizonskej univerzity pod vedením Kaushala Regea práve vyvíjajú podobné zariadenie.
V článku publikovanom v časopise Advanced Functional Materials vedci informujú o úspešnej obnove poškodených kožných tkanív zvierat pomocou hodvábu a zlatých nanočastíc pomocou laserových lúčov. V rámci experimentálneho testu táto technológia umožnila rýchlo liečiť poškodené mäkké tkanivo čreva ošípaných, ako aj poškodenú oblasť kože myši. Vedci poznamenávajú, že v prípade čriev ošípaných bola vytvorená jazva, ktorá spája dve oblasti poškodeného tkaniva, takmer sedemkrát silnejšia ako pri použití obvyklého spôsobu šitia rán.
Vedci poznamenávajú, že je úplne bežné, že sa rany znova otvárajú konvenčnými metódami opravy, ako sú stehy, lekárske lepidlo a svorky, spomaľujú opravu tkanív. Ich vývoj sľubuje tento problém odstrániť.
Zľava doprava: Porovnanie stavu rany po použití konvenčného stehu, lekárskeho lepidla a lasera v dňoch 0 a 2 po zranení.
Pri použití „liečivého“laserového lúča musí byť zameraný na miesto rany. V skutočnosti lúč nič nelieči, iba vyvoláva reakciu, ktorá vedie k rýchlemu hojeniu rán. Vedci používajú ako spojovací materiál zlaté nanorúrky zabudované do hodvábnej proteínovej matrice z kokónov priadky morušovej. Keď sa proteín umiestni na kožu, vytvorí väzbu s kolagénom, proteínom, ktorý tvorí základ spojivového tkaniva medzi kožnými bunkami. Pri vystavení takmer infračervenému žiareniu na zlatých nanorúrkach generujú teplo, čo spôsobuje, že hodvábny proteín vytvára nové bunkové väzby, čím vytvára silné spojenie medzi poškodenými oblasťami.
Použitá dĺžka blízkeho infračerveného lasera je asi 800 nanometrov. To stačí na zahriatie nanočastíc zlata bez toho, aby došlo k poškodeniu kože.
Vývojári vytvorili dva typy liečivých „tesniacich prostriedkov“: jeden pre vlhké prostredie, ktoré sa neabsorbuje pod vplyvom vody, druhý pre suché prostredie, ktoré je leptané vodou. Prví vedci testovali počas hojenia tkaniva čreva ošípaných. Po aplikácii liečivého prostriedku vedci poznamenali, že tkanivo v mieste hojenia bolo sedemkrát silnejšie ako pri bežných stehoch a lekárskom lepidle. Podľa Ghosha funguje opravené tkanivo úplne normálnym spôsobom, rovnako ako neporušené tkanivo.
Propagačné video:
Vedci potom testovali liečivé činidlo v suchom prostredí jeho aplikáciou na kožu laboratórneho hlodavca. Po nanesení pasty na rez a kontrole rany po 2 dňoch vedci zaznamenali výrazne vyššiu liečebnú účinnosť v porovnaní so zátvorkami a lekárskym lepidlom. Okrem toho samotný proces aplikácie a spustenia trvalo veľmi málo času - asi štyri minúty.
Pretože blízke infračervené svetlo môže preniknúť hlboko do tkaniva, Ghosh a jeho kolegovia dúfajú, že v budúcnosti využijú svoju technológiu na opravu krvných ciev a nervových kanálov - tkanivá obvykle hlboko pod kožou, ktoré si vyžadujú opravu podstatne dlhšie ako normálne tkanivo.
Vedci sa domnievajú, že náklady na materiál z hodvábu a zlata nebudú neprimerane vysoké, a hlavné náklady na lekárske centrá v tomto prípade pripadnú na laserové vybavenie.
Vedci v súčasnosti sledujú, ako sa laserom aktivovaný lekársky tmel správa na živých potkanoch. Ak sú testy úspešné, vedci sa chystajú presunúť na ošípané a nakoniec na človeka.
Nikolay Khizhnyak