Oggi la scienza non sta ferma. Nuove scoperte vengono fatte letteralmente ogni giorno, anche nel campo della medicina. La scoperta di scienziati francesi potrebbe rivoluzionare la chirurgia e la medicina rigenerativa. Questa scoperta dimostra che le forze di coesione delle soluzioni acquose di nanoparticelle possono essere utilizzate in vivo per ripristinare organi e tessuti molli del corpo. Questo metodo relativamente facile da usare per incollare incisioni e ferite è stato ora testato con successo sui ratti. La stampa francese scrive che quando una soluzione speciale viene applicata sulla pelle, può guarire ferite profonde in letteralmente un paio di secondi, fornendo una guarigione delle ferite di alta qualità e una sutura estetica.
Il principio di funzionamento del biogel è abbastanza semplice: il gel, insieme a una soluzione di nanoparticelle, viene applicato alle superfici dei tessuti incollate tra loro, che sono legate con l'aiuto del gel. Ciò accade a causa dell'interazione molecolare. Questo fenomeno è chiamato adsorbimento. Allo stesso tempo, il gel lega insieme le nanoparticelle, formando una miriade di nuove connessioni tra le due superfici della ferita disperse. Questo processo di adesione richiede solo pochi minuti e non comporta reazioni chimiche.
Durante l'esperimento, i ricercatori francesi hanno confrontato due metodi per chiudere la pelle con una ferita profonda: applicando una soluzione acquosa di nanoparticelle con un pennello e con le tradizionali suture mediche. Allo stesso tempo, l'opzione con l'applicazione di una soluzione di nanoparticelle sembra essere la più semplice da usare e chiude molto rapidamente la pelle fino a quando non guarisce da sola. Il processo avviene senza infiammazione e necrosi dei tessuti e la cicatrice nel sito della ferita è quasi invisibile.
In un altro esperimento, anch'esso condotto su roditori sperimentali, gli scienziati hanno applicato la loro soluzione ai tessuti molli degli organi interni, come i polmoni, il fegato e la milza, che sono abbastanza difficili da cucire perché si rompono quando un ago chirurgico passa attraverso loro. Di fronte a una ferita profonda nel fegato, gli specialisti francesi sono stati in grado di chiudere la ferita, applicarvi una soluzione acquosa di nanoparticelle e comprimere i bordi della ferita. L'emorragia è stata interrotta. Per ripristinare l'incisione del lobo del fegato, hanno nuovamente applicato nanoparticelle sotto forma di un film speciale, che è stato applicato sulla ferita e ha fermato l'emorragia. Entrambi i casi si sono conclusi bene per i ratti, le funzioni epatiche sono state ripristinate e gli animali stessi sono rimasti in vita.
Questo metodo di adesione ha mostrato la sua esclusività, poiché il suo potenziale promette una gamma molto ampia di applicazioni cliniche. Per ottenere nanoparticelle, i francesi hanno utilizzato ossidi di ferro e biossido di silicio, che possono essere facilmente assorbiti dal corpo umano. In futuro, questo metodo può essere facilmente integrato nella ricerca attuale per la rigenerazione e il trattamento dei tessuti. In caso di successo, può rivoluzionare la pratica clinica.
Collagene sintetico per la guarigione delle ferite
Il collagene è una proteina fibrillare che ha una speciale struttura terziaria. Le molecole di collagene sono formate da una tripla elica, costituita da catene polipeptidiche. Nel corpo umano, questa sostanza svolge un ruolo molto importante, formando una matrice di tessuto connettivo e fornendo il processo della sua elasticità e forza. Una delle proprietà più importanti del collagene è la sua capacità di accelerare il processo di adesione e coagulazione delle piastrine. Queste proprietà sono utilizzate nella medicina moderna, ma i medici devono utilizzare il collagene naturale, che si ottiene dagli animali, di solito dalle mucche. Tale collagene solleva una serie di preoccupazioni, in quanto può innescare la risposta immunitaria del corpo, l'infiammazione o fungere da vettore di infezione.
Nel laboratorio americano di Jeffrey Hartgerink presso la William Marsh Rice University (università di ricerca privata statunitense situata a Houston) diversi anni fa, gli scienziati hanno ottenuto collagene di origine sintetica. A seguito di studi di laboratorio, si è riscontrato che un nuovo idrogel a base di collagene sintetico è in grado di legare tra loro le piastrine, attivandone la capacità di aggregazione. Ciò accelera significativamente il processo di arresto del sanguinamento, mentre gli esperti non notano il verificarsi di processi infiammatori.
La mancanza di reazione del sistema immunitario umano e le proprietà di aggregazione distinguono il materiale creato a Houston da molti analoghi commerciali. Naturalmente, una tale sostanza non può essere utilizzata per fermare gravi emorragie, il collagene sintetico non sostituirà una benda stretta e un laccio emostatico, ma in una sala operatoria ospedaliera è molto difficile trovare un analogo per questa sostanza per fermare il sanguinamento chirurgico.
Oltre alle applicazioni chirurgiche dirette, Hartgerink ei suoi colleghi stanno valutando la possibilità di utilizzare un nuovo materiale per la guarigione di piccole ferite e per supportare gli innesti. È stato riferito che il collagene sintetico è in grado di formare la base per l'attaccamento di tutti i tipi di cellule e la crescita di nuovi tessuti. Questa sostanza può essere modificata in conformità con l'uso specifico previsto. L'inerzia immunologica e la purezza chimica del collagene sintetico sono importanti vantaggi e un'ulteriore garanzia di successo.
L'uso di materiali moderni in medicina
L'area dell'utilizzo di nuovi materiali biologici, compresi quelli a base di nanoparticelle, è molto ampia anche nell'ambito della medicina, ma può diventare una vera panacea in chirurgia. Gli sviluppatori ritengono che le nuove sostanze saranno indispensabili per le operazioni sul sistema vascolare del midollo spinale e del cervello, sugli organi addominali e in odontoiatria. Al momento, durante le operazioni sul fegato e durante la rimozione di grandi formazioni dal corpo, tutti gli assistenti prestano molta attenzione ai tentativi di fermare l'emorragia.
I metodi utilizzati oggi non hanno molto successo, stiamo parlando di salviettine gelificanti e assorbenti. Allo stesso tempo, non sempre la perdita di sangue viene rimborsata al paziente, per non parlare della perdita di tempo e della qualità del sangue conservato. L'introduzione di nuove sostanze biologiche e nanometriche può ridurre significativamente i tempi dell'operazione, ridurre la quantità di sangue necessaria per le trasfusioni, annullando le conseguenti manipolazioni dei medici sulle arterie e sulle vene. Allo stesso tempo, la possibilità di introdurre infezioni nella ferita si riduce, ad esempio, durante le operazioni sul fegato o sull'intestino.
Un'area speciale di applicazione di nuovi nanomateriali, che sono in grado di fermare rapidamente il sangue e guarire le ferite, sono vari servizi di soccorso. Possono essere utilizzati dalle squadre di soccorso in incidenti stradali e ferroviari, incidenti aerei e ferroviari, durante disastri naturali e causati dall'uomo, nonché nella medicina militare. Allo stesso tempo, i nuovi materiali basati sulla nanotecnologia non perdono le loro proprietà uniche anche con uno stoccaggio sufficientemente lungo.
La moderna nanosostanza, il collagene sintetico o il peptide sintetico, ha anche una proprietà così eccellente come la capacità di disintegrarsi nel flusso sanguigno nel tempo, mentre la maggior parte dei farmaci moderni per fermare l'emorragia rimangono nel corpo umano per lungo tempo. Questo aspetto dell'uso dei moderni nanopreparati (la loro innocuità e una serie di altri parametri) richiede ulteriori esperimenti. Ma è indiscutibile che tali farmaci siano il futuro della medicina.
