Kalifornijos universitetas, Los Andželas ir Kalifornijos universitetas, San Diego tyrėjai sukūrė injekcinį hermetiką, skirtą greitam hemostazei ir audinių sukibimui minkštiems, elastiniams organams.
Suformuluotas su metakriloilo modifikuotais žmogaus rekombinantiniais tropoelastinu (metro) ir laponito silikato nanoplateletomis (SNS), inžineriniai hidrogelis parodė žymiai pagerėjusį audinių sukibimo stiprumą ir hemostatinį veiksmingumą ikiklinikiniuose modeliuose, apimančiuose plaučių ir arterijų sužalojimus.
Dėl minkštųjų audinių, tokių kaip plaučiai, širdis ir kraujagyslės, sužalojimai apsunkina chirurginį uždarymą dėl nuolatinio judesio ir elastingumo. Siūlai, laidai ir kabės yra mechaniškai fiksuojamos, rizikuojančios kraujo netekimu, kai jie naudojami audiniams, kurie plečiasi ir susitraukia su kiekvienu kvėpavimu ar širdies plakimu. Esami hemostatiniai agentai, įskaitant fibrinu pagrindu pagamintus sandariklius, siekia sustabdyti kraujotaką, tačiau gali sukelti intensyvų krešėjimo atsaką pacientams, sergantiems krešėjimo sutrikimais.
Tokie produktai kaip cianoakrilatai suteikia stiprų sukibimą, tačiau sukelia per didelį standumą, kuris gali sutrikdyti natūralaus audinio judėjimą ir sukelti citotoksinį poveikį. Natūralūs polimerų hidrogeliai yra biologiškai suderinami, tačiau dažnai jiems trūksta mechaninio stiprumo ir sukibimo, reikalingo šlapiems ar labai elastiniams paviršiams sandarinimui. Progelis ir poli (etilenglikolio) pagrindu sukurta židinio rūšis rodo ribotą elastingumą ir reikalauja ilgesnio naudojimo laiko, sumažinant jų efektyvumą dinaminėje audinių aplinkoje.
Minkštųjų audinių sandarikliai, integruojantys hemostazę, lankstumą ir sukibimą, išlieka riboti. Anksčiau metro parodė biologinį suderinamumą ir mechanines savybes, primenančias vietinių elastinių audinių savybes.
Ankstesnės grafeno oksido modifikacijos padidėjo tvirtumas, o metakriloilo modifikuota želatina sustiprino nervų atstatymą. Tačiau hemostatinės galimybės išliko spraga. SNS gali pagerinti krešėjimo reakciją, išlaikant sandariklio mechaninį vientisumą.
Tyrime „Greitas plyšusių minkštųjų audinių uždarymas ir hemostazė, naudojant modifikuotą žmogaus tropoelastino pagrindu pagamintą sandariklio sandariklį ikiklinikiniuose modeliuose“, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, paskelbtas IN, IN, paskelbtame IN, IN, paskelbtame IN, IN, paskelbtame IN, IN, paskelbtame IN. Mokslo transliacinė medicinatyrėjai atliko ikiklinikinį inžinerinio hidrogelio, kuriame derinami metro ir laponito SNS, tyrimus, kad įvertintų audinių sukibimą ir hemostatinį efektyvumą minkštųjų audinių.
Ikiklinikiniai tyrimai apėmė arterinių sužalojimų modelius žiurkių ir plaučių sužalojimuose kiaulių asmenims, siekiant įvertinti sandariklio efektyvumą minkštame, elastiniuose organuose. Tyrėjai išmatavo adhezijos stiprumą, krešėjimo laiką ir audinių atsaką, kad būtų galima įvertinti metro/SN kompozicijos efektyvumą dinaminėmis fiziologinėmis sąlygomis.
Buvo paruošti ir sujungti Metro metro ir skirtingos SN koncentracijos prepolimerų tirpalai, naudojant matomą šviesą. Žiurkių ir kiaulės tiriamiesiems buvo atliktos traumos procedūros, siekiant įvertinti sandariklio veiksmingumą.
Testavimas apėmė ex vivo sukibimo stiprumo matavimus ant kiaulės odos, plaučių ir širdies audinių, o sprogimo slėgis įvertinamas pradurtuose kolageno lakštuose. Hemostatinis našumas buvo įvertintas atliekant krešėjimo laiko analizę naudojant šviežią žmogaus kraują, apdorotą metro/SN hidrogeliais ir komerciniais hemostatiniais agentais.
Biologinių suderinamumo vertinimai apėmė gyvą/negyvą dažymą ir audinių, supančių metro/SN hidrogelio implantus, histologinę analizę. Papildomi tyrimai apėmė „Zeta“ potencialo analizę, siekiant įvertinti elektrostatinę sąveiką ir branduolinio magnetinio rezonanso spektroskopiją, siekiant patvirtinti hidrogelio matricos kryžminį ir cheminę sudėtį.
Metro/SN hidrogeliuose padidėjo sukibimo stiprumas ir spaudimas, palyginti su vien metro ir komerciniais sandarikliais. Ant kiaulės plaučių audinio metro/SN pasiekė 23 kPa sukibimo stiprumą, palyginti su 12 kPa metro. Metro/SN hidrogelių, turinčių 1% SN, sprogimo slėgis pasiekė 3,6 kPa, viršijantį 2,8 kPa „Metro“.
Ex vivo širdies sprogimo slėgio bandymuose metro/SN toleruojamas 47 kPa slėgis, palyginti su 41 kPa metro, tai rodo geresnį struktūrinį vientisumą. Kolageno lapų sprogimo slėgio bandymai taip pat parodė puikų mechaninį stiprumą metro/SN apdorotuose mėginiuose.
Hemostatiniai tyrimai parodė sumažėjusį krešėjimo laiką metro/Sn apdorotuose mėginiuose, palyginti su neapdorotais kontroliniais elementais. Kraujas, apdorotas metro/SN hidrogeliais, turinčiais 1% SN, apsikabintą per 12 minučių, o negydytam kraujui reikėjo 15 minučių. Nepaisant greitesnio krešėjimo atsako, hemolizės padidėjimo nepastebėta, tai rodo minimalų ląstelių pažeidimą.
Žiurkių uodegos amputacijos modelyje metro/SN hidrogeliai sumažino kraujo praradimą maždaug 91%, palyginti su metro ir 99%, palyginti su negydytais kontroliniais.
Histologinė analizė neparodė reikšmingo uždegiminio atsako, susijusio su metro/SN implantais po septynių ir 28 dienų žiurkių poodiniame audinyje. Nebrozė ar limfocitų infiltracija nebuvo pastebėta, tai rodo hidrogelio kompozicijos biologinį suderinamumą.
Pagal kiaulių plaučių sužalojimų modelį „Metro/SN Hydrogels“ palaikė SEAL vientisumą ir užkirto kelią kraujo praradimui 14 dienų esant fiziologiniam slėgiui. Slėgio bandymo reikšmingo atsiribojimo ar audinių pažeidimo nepastebėta, tai patvirtina hidrogelio klijų stabilumą dinaminėje audinių aplinkoje.
Tyrėjai daro išvadą, kad metro/SN hidrogeliai suteikia efektyvų sandarinimą ir hemostazę minkštame, elastiniuose audiniuose, išlaikant ikiklinikinių modelių biologinį suderinamumą. Patobulintas sukibimo stiprumas ir sprogimo slėgis plaučiams ir arteriniams audiniams rodo klinikinio naudojimo potencialą trauminių sužalojimų metu, kai įprasti sandarikliai nesugeba prilipti dinaminėmis sąlygomis.
SNS integracija sumažino krešėjimo laiką, nesukeldamas uždegiminių atsakų, palaikant hidrogelio greitą intervencijos į hemoragines žaizdas galimybes. Biologinio suderinamumo analizė parodė minimalų imuninį atsaką ir audinių pažeidimą po implantacijos, o tai rodo mažos rizikos klinikinio vertimo profilį.