I dag står videnskaben ikke stille. Nye opdagelser foretages bogstaveligt talt hver dag, herunder inden for medicin. Opdagelsen af forskere fra Frankrig kan revolutionere kirurgi såvel som regenerativ medicin. Denne opdagelse viser, at kohæsionskræfterne i vandige opløsninger af nanopartikler kan bruges in vivo til at genoprette organer og bløde væv i kroppen. Denne relativt let at bruge metode til limning af snit og sår er nu blevet testet med succes hos rotter. Den franske presse skriver, at når en speciel løsning påføres huden, kan den hele dybe sår inden for et par sekunder, hvilket giver sårheling af høj kvalitet og en æstetisk sutur.
Biogelens funktionsprincip er ganske enkelt: Gelen påføres sammen med en opløsning af nanopartikler på vævsoverfladerne limet til hinanden, som er bundet ved hjælp af gelen. Dette sker på grund af molekylær interaktion. Dette fænomen kaldes adsorption. Samtidig binder gelen nanopartiklerne sammen og danner et utal af nye forbindelser mellem de to spredte såroverflader. Denne vedhæftningsproces tager kun få minutter og medfører ingen kemiske reaktioner.
Under forsøget sammenlignede franske forskere to metoder til at lukke huden med et dybt sår på: ved at påføre en vandig opløsning af nanopartikler med en børste og ved traditionelle medicinske suturer. På samme tid synes muligheden med anvendelse af en opløsning af nanopartikler at være den letteste at bruge og lukker meget hurtigt huden, indtil den heler af sig selv. Processen foregår uden betændelse og vævsnekrose, og arret på sårstedet er næsten usynligt.
I et andet forsøg, som også blev udført i eksperimentelle gnavere, anvendte forskerne deres løsning på bløde væv i indre organer, såsom lunger, lever og milt, som er svære nok at sy, fordi de går i stykker, når en kirurgisk nål passerer igennem dem. Over for et dybt sår i leveren kunne de franske specialister lukke såret, påføre en vandig opløsning af nanopartikler på det og pressede sårets kanter sammen. Blødningen blev stoppet. For at genoprette snittet i leverlappen påførte de igen nanopartikler i form af en særlig film, som blev påført såret og stoppede blødningen. Begge tilfælde endte godt for rotterne, leverfunktioner blev genoprettet, og dyrene selv forblev i live.
Denne metode til vedhæftning har vist sin eksklusivitet, da dens potentiale lover en meget bred vifte af kliniske anvendelser. For at opnå nanopartikler brugte franskmændene jernoxider og siliciumdioxid, som let kan optages af menneskekroppen. I fremtiden kan denne metode let integreres i aktuel forskning for vævsregenerering og behandling. Hvis det lykkes, kan det revolutionere klinisk praksis.
Syntetisk kollagen til sårheling
Kollagen er et fibrillært protein, der har en særlig tertiær struktur. Kollagenmolekyler dannes af en tredobbelt helix, som består af polypeptidkæder. I menneskekroppen spiller dette stof en meget vigtig rolle, der danner en matrix af bindevæv og giver processen med dets elasticitet og styrke. En af de vigtigste egenskaber ved kollagen er dets evne til at fremskynde processen med vedhæftning og koagulation af blodplader. Disse egenskaber bruges i moderne medicin, men læger skal bruge naturligt kollagen, som er hentet fra dyr, normalt fra køer. Sådant kollagen rejser en række bekymringer, da det kan udløse kroppens immunrespons, betændelse eller tjene som bærer af infektion.
I det amerikanske laboratorium af Jeffrey Hartgerink ved William Marsh Rice University (et privat amerikansk forskningsuniversitet i Houston) for flere år siden opnåede forskere kollagen af syntetisk oprindelse. Som et resultat af laboratorieundersøgelser blev det fundet, at en ny hydrogel baseret på syntetisk kollagen er i stand til at binde blodplader til hinanden og aktivere deres evne til at aggregeres. Dette fremskynder betydeligt processen med at stoppe blødningen, mens eksperter ikke bemærker forekomsten af inflammatoriske processer.
Manglen på reaktion af det menneskelige immunsystem og aggregeringsegenskaber adskiller det materiale, der er skabt i Houston, fra mange kommercielle analoger. Naturligvis kan et sådant stof ikke bruges til at stoppe alvorlig blødning, syntetisk kollagen vil ikke erstatte en tæt bandage og turné, men på et hospitals operationsstue er det meget svært at finde en analog til dette stof for at stoppe kirurgisk blødning.
Ud over direkte kirurgiske applikationer overvejer Hartgerink og hans kolleger muligheden for at bruge et nyt materiale til heling af små sår og understøttelse af transplantater. Det er rapporteret, at syntetisk kollagen er i stand til at danne grundlag for vedhæftning af alle typer celler og vækst af nye væv. Dette stof kan modificeres i overensstemmelse med den specifikke påtænkte anvendelse. Den immunologiske inertitet og kemiske renhed af syntetisk kollagen er vigtige fordele og en yderligere garanti for succes.
Anvendelse af moderne materialer i medicin
Området med at bruge nye biologiske materialer, herunder materialer baseret på nanopartikler, er meget omfattende, selv inden for rammerne af medicin, men det kan blive en reel universalmiddel i kirurgi. Udviklerne mener, at de nye stoffer vil være uundværlige for operationer i rygmarvets og hjernens vaskulære system, på maveorganerne og i tandlægen. På nuværende tidspunkt, under operationer på leveren og ved fjernelse af store formationer fra kroppen, er alle assistenter meget opmærksomme på forsøg på at stoppe blødning.
De metoder, der bruges i dag, er ikke særlig vellykkede, vi taler om letfrysning og absorberende servietter. Samtidig refunderes tabet ikke altid af patienten, for slet ikke at tale om tabet af tid og kvaliteten af det konserverede blod. Indførelsen af nye biologiske og nanostoffer kan reducere operationstiden betydeligt, reducere mængden af blod, der kræves til transfusion, og annullere den ledsagende manipulation af læger på arterierne og venerne. Samtidig reduceres muligheden for at indføre infektion i såret, for eksempel under operationer på leveren eller tarmene.
Et særligt anvendelsesområde for nye nanomaterialer, som hurtigt kan stoppe blod og helbrede sår, er forskellige redningstjenester. De kan bruges af redningsteam i vej- og jernbaneulykker, fly- og togulykker under naturkatastrofer og menneskeskabte katastrofer samt i militær feltmedicin. Samtidig mister nye materialer baseret på nanoteknologi ikke deres unikke egenskaber, selv med tilstrækkelig lang opbevaring.
Det moderne nanostof, syntetisk kollagen eller syntetisk peptid, har også en så fremragende egenskab som evnen til at gå i opløsning i blodbanen over tid, mens de fleste moderne lægemidler til at stoppe blødning forbliver i menneskekroppen i lang tid. Dette aspekt af brugen af moderne nanopreparater (deres harmløshed og en række andre parametre) kræver yderligere eksperimenter. Men det er uomtvisteligt, at sådanne lægemidler er medicinens fremtid.
