Věda dnes nezůstává stát. Nové objevy se dělají doslova každý den, a to i v oblasti medicíny. Objev vědců z Francie by mohl znamenat revoluci v chirurgii i regenerativní medicíně. Tento objev ukazuje, že síly soudržnosti vodných roztoků nanočástic lze použít in vivo k obnově orgánů a měkkých tkání těla. Tato relativně snadno použitelná metoda lepení řezů a ran byla nyní úspěšně testována na krysách. Francouzský tisk píše, že když je na kůži naneseno speciální řešení, dokáže uzdravit hluboké rány doslova během několika sekund, což zajistí vysoce kvalitní hojení ran a estetický steh.
Princip fungování biogelu je poměrně jednoduchý: gel spolu s roztokem nanočástic se nanáší na povrchy tkání slepené k sobě, které jsou spojeny pomocí gelu. K tomu dochází v důsledku molekulární interakce. Tento jev se nazývá adsorpce. Současně gel spojuje nanočástice a vytváří nespočet nových spojení mezi dvěma rozptýlenými povrchy rány. Tento proces adheze trvá jen několik minut a nevyžaduje žádné chemické reakce.
Během experimentu francouzští vědci porovnávali dva způsoby uzavírání pokožky hlubokou ranou: nanášením vodného roztoku nanočástic štětcem a tradičními lékařskými stehy. Přitom možnost s aplikací roztoku nanočástic se jeví jako nejsnadněji použitelná a velmi rychle uzavírá pokožku, dokud se sama nezahojí. Proces probíhá bez zánětu a nekrózy tkáně a jizva v místě rány je téměř neviditelná.
V dalším experimentu, který byl také proveden na experimentálních hlodavcích, vědci aplikovali svůj roztok na měkké tkáně vnitřních orgánů, jako jsou plíce, játra a slezina, které je dost obtížné šít, protože se lámou, když chirurgická jehla projde skrz jim. Tváří v tvář hluboké ráně v játrech dokázali francouzští specialisté ránu zavřít, nanesli na ni vodný roztok nanočástic a stlačili okraje rány k sobě. Krvácení bylo zastaveno. K obnovení incize jaterního laloku opět nanesli nanočástice ve formě speciálního filmu, který se přiložil na ránu a zastavil krvácení. Oba případy pro krysy skončily dobře, byly obnoveny funkce jater a samotná zvířata zůstala naživu.
Tento způsob adheze prokázal svou exkluzivitu, protože jeho potenciál slibuje velmi širokou škálu klinických aplikací. K získání nanočástic použili Francouzi oxidy železa a oxid křemičitý, které mohou být lidským tělem snadno absorbovány. V budoucnu lze tuto metodu snadno integrovat do současného výzkumu regenerace a léčby tkáně. Pokud bude úspěšný, může znamenat revoluci v klinické praxi.
Syntetický kolagen pro hojení ran
Kolagen je fibrilární protein, který má speciální terciární strukturu. Molekuly kolagenu jsou tvořeny trojitou šroubovicí, která se skládá z polypeptidových řetězců. V lidském těle hraje tato látka velmi důležitou roli, tvoří matici pojivové tkáně a zajišťuje proces její pružnosti a síly. Jednou z nejdůležitějších vlastností kolagenu je jeho schopnost urychlit proces adheze a koagulace krevních destiček. Tyto vlastnosti se používají v moderní medicíně, ale lékaři musí používat přírodní kolagen, který se získává ze zvířat, obvykle z krav. Takový kolagen vyvolává řadu obav, protože může vyvolat imunitní odpověď těla, zánět nebo může sloužit jako nosič infekce.
V americké laboratoři Jeffrey Hartgerink na William Marsh Rice University (soukromá americká výzkumná univerzita se sídlem v Houstonu) před několika lety vědci získali kolagen syntetického původu. Na základě laboratorních studií bylo zjištěno, že nový hydrogel na bázi syntetického kolagenu je schopen na sebe vázat krevní destičky, čímž aktivuje jejich schopnost agregace. To výrazně urychluje proces zastavení krvácení, zatímco odborníci nezaznamenávají výskyt zánětlivých procesů.
Nedostatek reakce lidského imunitního systému a agregační vlastnosti odlišují materiál vytvořený v Houstonu od mnoha komerčních analogů. Přirozeně nelze takovou látku použít k zastavení vážného krvácení, syntetický kolagen nenahradí těsný obvaz a škrtidlo, ale na operačním sále je velmi obtížné najít analogii této látky k zastavení chirurgického krvácení.
Kromě přímých chirurgických aplikací Hartgerink a jeho kolegové zvažují možnost využití nového materiálu k hojení malých ran a podpůrných štěpů. Uvádí se, že syntetický kolagen je schopen vytvořit základ pro připojení všech typů buněk a růst nových tkání. Tuto látku lze upravit v souladu se specifickým zamýšleným použitím. Imunologická inertnost a chemická čistota syntetického kolagenu jsou důležitými výhodami a dodatečnou zárukou úspěchu.
Využití moderních materiálů v medicíně
Oblast použití nových biologických materiálů, včetně materiálů na bázi nanočástic, je velmi rozsáhlá i v rámci medicíny, ale v chirurgii se může stát skutečným všelékem. Vývojáři věří, že nové látky budou nepostradatelné pro operace na cévním systému míchy a mozku, na břišních orgánech a ve stomatologii. V současné době při operacích jater a při odstraňování velkých útvarů z těla věnují všichni asistenti velkou pozornost pokusům zastavit krvácení.
Dnes používané metody nejsou příliš úspěšné, mluvíme o lehkém mrazení a savých ubrouscích. Přitom ztráta krve není vždy pacientovi hrazena, nemluvě o ztrátě času a kvalitě konzervované krve. Zavedení nových biologických a nano-látek může výrazně zkrátit dobu operace, snížit množství krve potřebné k transfuzi a zrušit doprovodné manipulace lékařů na tepnách a žilách. Současně se snižuje možnost zavlečení infekce do rány například při operacích jater nebo střev.
Speciální oblastí aplikace nových nanomateriálů, které jsou schopné rychle zastavit krev a zacelit rány, jsou různé záchranné služby. Mohou je použít záchranné týmy při silničních a železničních nehodách, leteckých a vlakových nehodách, při přírodních katastrofách a katastrofách způsobených lidmi, stejně jako ve vojenské polní medicíně. Nové materiály na bázi nanotechnologií přitom neztrácejí své jedinečné vlastnosti ani při dostatečně dlouhém skladování.
Moderní nano-látka, syntetický kolagen nebo syntetický peptid, má také tak vynikající vlastnost, jako je schopnost se v průběhu času rozpadat v krevním oběhu, zatímco většina moderních léků na zastavení krvácení zůstává v lidském těle po dlouhou dobu. Tento aspekt využití moderních nanopreparátů (jejich neškodnost a řada dalších parametrů) vyžaduje další experimenty. Je ale nesporné, že takové léky jsou budoucností medicíny.
