Новий клеїчний матеріал дозволяє поставити міцну і еластичну заплатку навіть на працююче серце.
Щоб закрити рану, хірурги, крім спеціальних голок і ниток, використовують ще й клей, теж спеціальний. Часто хірургічні клеї роблять на основі ціаноакрилату, який малотоксичний, легко прилипає до живих тканин і швидко полімеризується і твердіє. Однак новий клеїчний матеріал, описаний в Science, за словами авторів статті, за багатьма параметрами перевершує всі інші медичні клеючі засоби.
Дослідники з Інституту Вайсса при Гарвардському університеті зробили аналог речовини, яка виділяє темний слимак Arion subfuscus. Його слиз складається з довгих полімерів, пов'язаних двома типами зв'язків: ковалентними та іонними.
Як відомо, ковалентний зв'язок, коли атоми передають електрони як би в спільне володіння один одному, міцніше, ніж іонний зв'язок, коли один атом просто віддає електрони іншому. Такий складний хімічний пристрій робить слиз цього молюска одночасно еластичним і міцним - відірвати слимак, що приклеївся до субстрату, досить непросто.
Штучний аналог являє собою двошаровий гідрогель, в якому альгінатно-поліакриламідна основа підтримує клеїчний шар, що складається з позитивно заряджених молекул. Молекули ці проникають в біологічну тканину, притягуються до клітин за рахунок електростатичних сил і додатково зв'язуються з ними за рахунок ковалентних зв'язків - в результаті клей виявляється досить міцним.
Еластичність же надає та сама основа: клеїть молекули частково занурені в неї, і, коли на склеєну поверхню діють механічні сили, вони передаються саме в підтримувальний шар - деякі зв'язки, що об'єднують молекули першого і другого шару, руйнуються, але в цілому вся полімерно-клеєва заплатка розтягується, але не рветься.
За словами дослідників, їх клей витримує в три рази більшу напругу, ніж всі інші матеріали подібного роду, і може розтягуватися в 14 разів, а якщо розриви все-таки в якийсь момент трапляються, то гідрогель, хоча і розірваний, не відклеюється від поверхні.
Гідрогелевий пластир випробували на свинях, у яких склеювали різні органи і тканини: шкіру, хрящі, кровоносні судини, печінку і живе серце - і на працюючому серці заплатка нормально трималася, навіть якщо її приклеювали до поверхні, залитої кров'ю.
В експериментах з щурами вдалося показати, що новий клей зупиняє кровотечу нітрохи не гірше, ніж інші клеї. Більше того, якщо при використанні звичайних клеїчних матеріалів часом трапляється відмирання тканин з появою рубців, то з новою «слизрідною» заплаткою нічого такого не траплялося - тканинам вона ніяк не шкодив.
Звичайно, тут ще чекають клінічні випробування, але є надія, що незабаром зовнішні і внутрішні пошкодження медики зможуть склеювати більш надійним і більш безпечним клеєм.