बायोनिक एन्टी-रक्त टिस्यु ग्लुले घाउहरू तुरुन्तै सील गर्न र रक्तस्राव रोक्न सक्छ

एमआईटी इन्जिनियरहरूले एक शक्तिशाली, जैवकम्प्याटिबल ग्लु डिजाइन गरे जसले घाइते तन्तुहरू बन्द गर्न र रगत बग्ने रोक्न सक्छ, टाँसिने पदार्थबाट प्रेरित हो जुन बार्नेकलहरू चट्टानहरूमा टाँस्न प्रयोग गर्दछ। क्रेडिट: स्टक फोटोहरू
चट्टानहरूमा टाँस्न बार्नेकलहरूले प्रयोग गरेको टाँसिने पदार्थको नक्कल गर्ने नयाँ टाँसेरले आघातको उपचार गर्न राम्रो तरिका प्रदान गर्न सक्छ।
बार्नेकलहरूले चट्टानहरूमा टाँस्न प्रयोग गर्ने टाँसिने पदार्थबाट प्रेरित भएर, MIT इन्जिनियरहरूले एक शक्तिशाली बायोकम्प्याटिबल ग्लु डिजाइन गरे जसले घाइते तन्तुहरू बन्द गर्न र रक्तस्राव रोक्न सक्छ।
सतह रगतले ढाकिएको भए पनि, यो नयाँ पेस्ट सतहमा टाँसिन सक्छ र आवेदन पछि लगभग 15 सेकेन्ड भित्र एक कडा छाप बनाउन सक्छ। शोधकर्ताहरू भन्छन् कि यो गोंदले आघातको उपचार गर्न र शल्यक्रियाको समयमा रक्तस्राव नियन्त्रण गर्न मद्दत गर्न अझ प्रभावकारी तरिका प्रदान गर्न सक्छ।
"हामी चुनौतीपूर्ण वातावरणमा टाँस्ने समस्या समाधान गर्दैछौं, त्यो हो, मानव तन्तुहरूको आर्द्र, गतिशील वातावरण। एकै साथ, हामी यी आधारभूत ज्ञानलाई वास्तविक उत्पादनहरूमा रूपान्तरण गर्ने प्रयास गर्दैछौं जसले जीवन बचाउन सक्छ," एमआईटी मेसिनरीले इन्जिनियरिङ र सिभिल र वातावरणीय इन्जिनियरिङका प्राध्यापक र अध्ययनका वरिष्ठ लेखकहरू मध्ये एक झाओ जुआन्हेले भने।
क्रिस्टोफ नाब्ज्डिक रोचेस्टर, मिनेसोटाको मेयो क्लिनिकमा कार्डियक एनेस्थेसियोलोजिस्ट र गहन हेरचाह चिकित्सक हुन् र नेचर बायोमेडिकल इन्जिनियरिङमा अगस्त 9, 2021 मा प्रकाशित पेपरका वरिष्ठ लेखक हुन्। MIT अनुसन्धान वैज्ञानिक ह्युनवू युक र पोस्टडक्टोरल फेलो जिंगिङ अध्ययनका मुख्य लेखकहरू हुन्।
अनुसन्धान समूह: Hyunwoo Yuk, Jingjing Wu, Xuanhe Zhao (बायाँबाट दायाँ), बार्नेकल शेल र बार्नेकल गम हेमोस्टेटिक मलम हातमा समात्दै। क्रेडिट: शोधकर्ता द्वारा प्रदान
रक्तस्राव रोक्नको लागि उपाय खोज्नु लामो समयदेखिको समस्या हो, तर यो अझै पूर्ण रूपमा समाधान भएको छैन, झाओले भने। टाउनहरू सामान्यतया घाउहरू बन्द गर्न प्रयोग गरिन्छ, तर टाँकाहरू एक समय-उपभोग गर्ने प्रक्रिया हो जुन पहिलो प्रतिक्रियाकर्ताहरूले सामान्यतया आपतकालीन अवस्थामा गर्न सक्दैनन्। सैनिकहरूमा, रगतको कमी आघात पछि मृत्युको प्रमुख कारण हो, जबकि सामान्य जनसंख्यामा, रगतको कमी आघात पछि मृत्युको दोस्रो प्रमुख कारण हो।
हालैका वर्षहरूमा, रक्तस्राव रोक्न सक्ने केही सामग्रीहरू, जसलाई हेमोस्टेटिक एजेन्टहरू पनि भनिन्छ, बजारमा आएको छ। यी मध्ये धेरैमा क्लोटिंग कारकहरू भएका प्याचहरू हुन्छन् जसले रगत जम्न मद्दत गर्दछ। यद्यपि, यी सील बनाउन धेरै मिनेट लाग्छ र सधैं भारी रक्तस्राव घाउहरूमा काम गर्दैन।
झाओको प्रयोगशाला धेरै वर्षदेखि यो समस्या समाधान गर्न प्रतिबद्ध छ। 2019 मा, उनको टोलीले एक दोहोरो पक्षीय टिस्यु टेपको विकास गर्‍यो र देखायो कि यसलाई सर्जिकल चीराहरू बन्द गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। यो टेप आर्द्र अवस्थाहरूमा शिकार समात्न माकुराहरूले प्रयोग गर्ने टाँसिने सामग्रीबाट प्रेरित छ। यसमा चार्ज गरिएको पोलिस्याकराइड हुन्छ जसले सतहबाट पानी सोस्न सक्छ, साना सुक्खा दागहरू हटाउँछ जुन ग्लुले टाँस्न सक्छ।
तिनीहरूको नयाँ टिश्यू ग्लुको लागि, अन्वेषकहरूले फेरि प्रकृतिबाट प्रेरणा लिए। यस पटक, तिनीहरूले आफ्नो ध्यान बार्नेकलहरूमा केन्द्रित गरे, जुन चट्टान, डुङ्गाको हल र ह्वेल जस्ता अन्य जनावरहरूसँग जोडिएका साना क्रस्टेशियनहरू हुन्। यी सतहहरू ओसिलो हुन्छन् र सामान्यतया धेरै फोहोर हुन्छन् - यी अवस्थाहरूले टाँस्न गाह्रो बनाउँछन्।
"यसले हाम्रो ध्यान खिच्यो," युकले भने। "यो धेरै चाखलाग्दो छ, किनकि रगत बग्ने तन्तुहरू बन्द गर्न, तपाईंले ओसिलो मात्र होइन, बाहिर बग्ने रगतको प्रदूषणलाई पनि सामना गर्नुपर्नेछ। हामीले भेट्टायौं कि समुद्री वातावरणमा बस्ने यो प्राणीले ठ्याक्कै त्यस्तै काम गरिरहेको छ जुन हामीले यसको सामना गर्नुपर्दछ। जटिल रक्तस्राव समस्या।"
बार्नेकल गमको अन्वेषकहरूको विश्लेषणले देखाउँछ कि यसको एक अद्वितीय संरचना छ। टाँसिने प्रोटीन अणुहरू जसले बार्नेकललाई सतहमा जोड्न मद्दत गर्दछ एक प्रकारको तेलमा निलम्बन गरिन्छ, जसले पानी र सतहमा पाइने कुनै पनि प्रदूषकहरूलाई हटाउन सक्छ, ताकि टाँसिने प्रोटीन सतहमा दृढतापूर्वक जोडिएको हुन्छ।
एमआईटी टोलीले यस गोंदको नक्कल गर्ने प्रयास गर्ने निर्णय गर्यो जुन तिनीहरूले पहिले विकसित गरेको टाँसिएको टाँसिएको समायोजन गरेर। यो चिपचिपा पदार्थमा पोली (एक्रेलिक एसिड) भनिने पोलिमर हुन्छ जसमा एनएचएस एस्टर भनिने जैविक यौगिक आसंजन प्रदान गर्न सम्मिलित हुन्छ, जबकि चिटोसन चिनी हो जसले सामग्रीलाई बलियो बनाउँछ। अन्वेषकहरूले यस सामग्रीको फ्लेक्स फ्रिज गर्छन्, तिनीहरूलाई कणहरूमा पीस्छन्, र त्यसपछि यी कणहरूलाई मेडिकल-ग्रेड सिलिकन तेलमा निलम्बन गर्छन्।
जब नतिजाको पेस्ट भिजेको सतहमा लगाइन्छ (जस्तै रगतले ढाकिएको टिस्यु), तेलले रगत र अन्य पदार्थहरू हटाउनेछ जुन उपस्थित हुन सक्छ, जसले चिपचिपा कणहरूलाई क्रसलिङ्क गर्न र घाउमा कडा छाप बनाउँछ। अनुसन्धाताहरूले मुसामा गरेको परीक्षणले ग्लु लगाएको १५ देखि ३० सेकेन्डभित्रमा बिस्तारै दबाब दिएपछि गोंद बलियो भयो र रगत बग्न बन्द भयो।
अन्वेषकहरूले सन् २०१९ मा अन्वेषकहरूले डिजाइन गरेको दोहोरो पक्षीय टेपको तुलनामा यो नयाँ सामग्रीको एउटा फाइदा यो हो कि पेस्टलाई अनियमित घाउहरू मिलाउनको लागि मोल्ड गर्न सकिन्छ, र टेप सील शल्यक्रियाका लागि बढी उपयुक्त हुन सक्छ वा चीरा बनाउन सक्छ। टिस्युमा मेडिकल उपकरण जोड्नुहोस्। "मोल्ड गर्न मिल्ने पेस्ट कुनै पनि अनियमित आकार र सिलमा प्रवाह गर्न र फिट हुन सक्छ," वूले भने। "यसले प्रयोगकर्ताहरूलाई विभिन्न अनियमित आकारको रक्तस्राव घाउहरूमा स्वतन्त्र रूपमा अनुकूलन गर्न अनुमति दिन्छ।"
सुँगुरहरूमा गरिएको परीक्षणहरूमा, मेयो क्लिनिकमा नाब्ज्डिक र उनका सहकर्मीहरूले पत्ता लगाए कि यो ग्लुले छिटो रगत बग्न रोक्न सक्छ, र यसले व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध हेमोस्टेटिक एजेन्टको तुलनामा छिटो र प्रभावकारी रूपमा काम गर्दछ। यसले सुँगुरहरूलाई शक्तिशाली रगत पातलो (हेपरिन) दिँदा पनि काम गर्न सक्छ ताकि रगत अनायासै थक्क नहोस्।
तिनीहरूको अनुसन्धानले देखाउँछ कि सील धेरै हप्तासम्म अक्षुण्ण रहन्छ, जसले ऊतकलाई आफैं निको हुन समय दिन्छ, र ग्लुले थोरै सूजन निम्त्याउँछ, हाल प्रयोग गरिएको हेमोस्टेटिक एजेन्टहरूले गर्दा हुने सूजन जस्तै। गोंद बिस्तारै केहि महिना भित्र शरीर मा अवशोषित हुनेछ। यदि शल्यचिकित्सकले प्रारम्भिक आवेदन पछि घाउ मर्मत गर्न आवश्यक छ भने, यसलाई विघटन गर्ने समाधान प्रयोग गरेर पहिले नै हटाउन सकिन्छ।
अन्वेषकहरूले अब ठूला घाउहरूमा ग्लुको परीक्षण गर्ने योजना बनाएका छन्, र उनीहरूले आशा गर्छन् कि यसले ट्रमा उपचार गर्न गोंद प्रयोग गर्न सकिन्छ भनेर प्रमाणित गर्नेछ। तिनीहरूले यो पनि परिकल्पना गरे कि यो शल्यक्रियाको समयमा उपयोगी हुन सक्छ, जुन सामान्यतया सर्जनलाई रक्तस्राव नियन्त्रण गर्न धेरै समय खर्च गर्न आवश्यक छ।
"हामी प्राविधिक रूपमा धेरै जटिल शल्यक्रियाहरू गर्न सक्षम छौं, तर विशेष गरी गम्भीर रक्तस्रावलाई तुरुन्तै नियन्त्रण गर्ने हाम्रो क्षमतामा वास्तवमै सुधार भएको छैन," नाब्ज्डिकले भने।
अर्को सम्भावित अनुप्रयोग रक्तस्राव रोक्न मद्दत गर्न हो। यी रोगीहरूले धमनी वा केन्द्रीय भेनस क्याथेटरहरू वा एक्स्ट्राकोरपोरियल झिल्ली अक्सिजन (ECMO) को लागि प्रयोग गरिने जस्ता रगतका नलीहरूमा प्लास्टिकको ट्यूबहरू घुसाइएका हुन्छन्। ECMO को समयमा, बिरामीको रगतलाई शरीरबाट बाहिर अक्सिजन गर्न पम्प गर्न मेसिन प्रयोग गरिन्छ। यो गम्भीर हृदय वा फोक्सो विफलता भएका मानिसहरूको उपचार गर्न प्रयोग गरिन्छ। ट्यूब सामान्यतया धेरै हप्ता वा महिना सम्म सम्मिलित गरिन्छ, र सम्मिलित साइट मा रक्तस्राव संक्रमण हुन सक्छ।
सन्दर्भ: "द्रुत र कोगुलेसन-स्वतन्त्र हेमोस्टेटिक सीलको लागि बार्नेकल गमबाट प्रेरित टाँस्नुहोस्" लेखकहरू: ह्युनवू युक, जिंगजिंग वू, टिफनी एल सर्राफियन, सिन्यु माओ, क्लाउडिया ई. भारेला, एलेन टी. रोचे, लेघ जी. ग्रिफिथ्स, क्रिस्टोफ एस. Nabzdyk र Xuanhe Zhao, 9 अगस्त 2021, Nature Biomedical Engineering.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
अन्वेषकहरूले एमआईटी देशपाण्डे केन्द्रबाट उनीहरूलाई ग्लुको व्यवसायिकरण गर्न मद्दत गर्न कोष प्राप्त गरेका छन्, जुन उनीहरूले पशु मोडेलहरूमा थप पूर्व-पूर्व अध्ययनहरू पछि प्राप्त गर्ने आशा गर्छन्। अनुसन्धानले स्वास्थ्यको राष्ट्रिय संस्थान, नेशनल साइन्स फाउन्डेशन, र म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी र जोल फाउन्डेशनको सैनिक नानो टेक्नोलोजी इन्स्टिच्युट मार्फत सेना अनुसन्धानको कार्यालयबाट पनि रकम प्राप्त गरेको थियो।
कृपया, यसलाई सकेसम्म चाँडो व्यापारीकरण गर्नुहोस्। मेरी श्रीमतीले मेरो घाउलाई गोंदले बन्द गरिन्। नरक जस्तै डंक। ठिक छ, हुनसक्छ म बच्चा हुँ, जस्तो कि उनले हरेक पटक आवेदन गरे।
SciTechDaily: 1998 पछि विज्ञान र टेक्नोलोजी समाचारहरूको सबैभन्दा राम्रो घर। इमेल वा सोशल मिडिया मार्फत नवीनतम प्रविधि समाचारहरूसँग अद्यावधिक राख्नुहोस्।
कैसर पर्मानेन्टे र सीडीसी अनुसन्धानकर्ताहरूले 6.2 मिलियन बिरामीहरूको अध्ययन 2 वर्षसम्म जारी रहनेछ। फेडरल र सिजर मेडिकल इन्स्टिच्युसनका अन्वेषकहरूले स्वास्थ्य रेकर्डहरू मार्फत कोम्बिंग गर्दै छन् ...