Рыбий паразит вдохновил создателей нового хирургического пластыря

Команда специалистов из Гарвардского университета разработала нетравмирующий пластырь для фиксации краев ран или кожных лоскутов при трансплантации кожи, эффективность которого в три с половиной раза выше, чем у стандартных хирургических скобок. Идею для своего изобретения авторы почерпнули у червя, паразитирующего в кишечнике рыб. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Как указывают авторы, достижение надежной фиксации мягких тканей в сочетании с минимальным их повреждением до сих пор является клинической проблемой в хирургии, так как применение лейкопластырей может вызвать аллергическую реакцию, кроме того, они плохо прилипают к влажной коже. Наложение скобок и швов также несет с собой негативные побочные эффекты, такие, как травмирование тканей, повышение риска занесения инфекции, повреждения нервов и сосудов.

Пытаясь решить эту проблему, базирующаяся в бостонском Brigham and Women’s Hospital команда под руководством Джеффри Карпа (Jeffrey Karp) обратила внимание на способ, каким паразитический червь Pomphorhynchus laevis закрепляется на скользкой стенке рыбьего кишечника. Покрытый колючками хоботок этого эндопаразита уже после введения в мягкие ткани увеличивается в размерах, что позволяет червю надежно прилепиться и нанести минимальный вред своему хозяину.

Разработанный группой Карпа пластырь представляет собой жесткую полистироловую подложку размером четыре квадратных сантиметра, покрытую микроиглами, длина которых составляет 700 микрометров (примерно в семь раз толще человеческого волоса и на четверть короче хирургических скобок). Конический кончик каждой иглы покрыт слоем полимерного гидрогеля, который имеет свойство набухать во влажной среде (этот же материал используется в подгузниках).

После того, как каждая игла входит в ткани, ее кончик набухает и пластырь жестко фиксируется на требуемом месте на поверхности кожи. Тесты показали, что сила фиксации нового пластыря в три с половиной раза выше, чем у хирургических скобок. При этом, как подчеркивают авторы изобретения, наносится минимальный ущерб мягким тканям, так как глубина, на которую входят иглы, очень мала. По этой же причине удаление пластыря также не влечет за собой повышения риска инфекции или повреждения тканей. Кроме того, авторы предполагают, что в будущем возможно появление биорастворимой версии такого пластыря.

По мнению авторов, изобретение в будущем может быть использовано также для постепенного введения в ткани лекарственных субстанций, которые могут быть нанесены на кончики микроигл вместе с гидрогелем.

Стоит отметить, что эта идея не нова — в январе 2013 года исследователи из Массачусетского технологического университета (MIT) сообщили о разработке ими пластыря с «набором» микроигл для введения ДНК-вакцины.