Mūsdienās zinātne nestāv uz vietas. Burtiski katru dienu tiek atklāti jauni atklājumi, arī medicīnas jomā. Francijas zinātnieku atklājums varētu revolucionizēt ķirurģiju, kā arī atjaunojošo medicīnu. Šis atklājums parāda, ka nanodaļiņu ūdens šķīdumu kohēzijas spēkus var izmantot in vivo, lai atjaunotu ķermeņa orgānus un mīkstos audus. Šī salīdzinoši viegli lietojamā griezumu un brūču līmēšanas metode tagad ir veiksmīgi pārbaudīta žurkām. Francijas prese raksta, ka, uzklājot uz ādas īpašu šķīdumu, tas burtiski pāris sekunžu laikā var dziedēt dziļas brūces, nodrošinot augstas kvalitātes brūču sadzīšanu un estētisku šuvju.
Biogēla darbības princips ir pavisam vienkāršs: želeja kopā ar nanodaļiņu šķīdumu tiek uzklāta uz audu virsmām, kas ir pielīmētas viena otrai, kuras ir savienotas ar želejas palīdzību. Tas notiek molekulārās mijiedarbības dēļ. Šo parādību sauc par adsorbciju. Tajā pašā laikā gēls sasaista kopā nanodaļiņas, veidojot neskaitāmus jaunus savienojumus starp divām izkliedētām brūču virsmām. Šis adhēzijas process aizņem tikai dažas minūtes un nerada ķīmiskas reakcijas.
Eksperimenta laikā franču pētnieki salīdzināja divas metodes ādas aizvēršanai ar dziļu brūci uz tās: ar otu uzklājot nanodaļiņu ūdens šķīdumu un izmantojot tradicionālās medicīnas šuves. Tajā pašā laikā iespēja, izmantojot nanodaļiņu šķīdumu, šķiet visvieglāk lietojama un ļoti ātri aizver ādu, līdz tā pati sadzīst. Process notiek bez iekaisuma un audu nekrozes, un rēta brūces vietā ir gandrīz neredzama.
Citā eksperimentā, kas tika veikts arī eksperimentālos grauzējos, zinātnieki pielietoja šķīdumu iekšējo orgānu mīkstajiem audiem, piemēram, plaušām, aknām un liesai, kurus ir pietiekami grūti šūt, jo tie plīst, kad ķirurģiskā adata iziet cauri viņus. Saskaroties ar dziļu brūci aknās, franču speciālisti spēja aizvērt brūci, uzklāja tai nanodaļiņu ūdens šķīdumu un saspieda brūces malas. Asiņošana tika apturēta. Lai atjaunotu aknu daivas griezumu, viņi atkal uzklāja nanodaļiņas īpašas plēves veidā, kas tika uzklāta uz brūces un apturēja asiņošanu. Abi gadījumi žurkām beidzās labi, aknu funkcijas tika atjaunotas, un paši dzīvnieki palika dzīvi.
Šī adhēzijas metode ir parādījusi savu ekskluzivitāti, jo tās potenciāls sola ļoti plašu klīnisko pielietojumu klāstu. Lai iegūtu nanodaļiņas, franči izmantoja dzelzs oksīdus un silīcija dioksīdu, ko cilvēka ķermenis var viegli absorbēt. Nākotnē šo metodi var viegli integrēt pašreizējos pētījumos par audu reģenerāciju un ārstēšanu. Ja tas ir veiksmīgs, tas var mainīt revolucionāro praksi.
Sintētiskais kolagēns brūču dzīšanai
Kolagēns ir šķiedru proteīns, kam ir īpaša terciārā struktūra. Kolagēna molekulas veido trīskāršā spirāle, kas sastāv no polipeptīdu ķēdēm. Cilvēka ķermenī šai vielai ir ļoti svarīga loma, veidojot saistaudu matricu un nodrošinot tās elastības un izturības procesu. Viena no vissvarīgākajām kolagēna īpašībām ir tā spēja paātrināt trombocītu saķeres un koagulācijas procesu. Šīs īpašības tiek izmantotas mūsdienu medicīnā, taču ārstiem jāizmanto dabiskais kolagēns, ko iegūst no dzīvniekiem, parasti no govīm. Šāds kolagēns rada vairākas bažas, jo tas var izraisīt ķermeņa imūnreakciju, iekaisumu vai kalpot kā infekcijas nesējs.
Džefrija Hartgerinka amerikāņu laboratorijā Viljama Mārša Raisa universitātē (privāta ASV pētniecības universitāte, kas atrodas Hjūstonā) pirms vairākiem gadiem zinātnieki ieguva sintētiskas izcelsmes kolagēnu. Laboratorisko pētījumu rezultātā tika atklāts, ka jauns hidrogels, kura pamatā ir sintētiskais kolagēns, spēj sasaistīt trombocītus viens ar otru, aktivizējot to spēju agregēties. Tas ievērojami paātrina asiņošanas apturēšanas procesu, savukārt eksperti neievēro iekaisuma procesu rašanos.
Cilvēka imūnsistēmas reakcijas trūkums un agregācijas īpašības atšķir Hjūstonā radīto materiālu no daudziem komerciāliem analogiem. Protams, šādu vielu nevar izmantot, lai apturētu nopietnu asiņošanu, sintētiskais kolagēns neaizstās saspringto pārsēju un žņaugu, bet slimnīcas operāciju zālē ir ļoti grūti atrast analogu šai vielai, lai apturētu ķirurģisku asiņošanu.
Papildus tiešai ķirurģiskai lietošanai Hartgerink un viņa kolēģi apsver iespēju izmantot jaunu materiālu mazu brūču sadzīšanai un potzaru atbalstam. Tiek ziņots, ka sintētiskais kolagēns spēj veidot pamatu visu veidu šūnu piesaistīšanai un jaunu audu augšanai. Šo vielu var modificēt atbilstoši konkrētajam paredzētajam lietojumam. Sintētiskā kolagēna imunoloģiskā inerce un ķīmiskā tīrība ir svarīgas priekšrocības un papildu panākumu garantija.
Mūsdienu materiālu izmantošana medicīnā
Jauno bioloģisko materiālu, ieskaitot tos, kuru pamatā ir nanodaļiņas, izmantošanas joma ir ļoti plaša pat medicīnas ietvaros, taču tā var kļūt par īstu panaceju ķirurģijā. Izstrādātāji uzskata, ka jaunās vielas būs neaizstājamas muguras smadzeņu un smadzeņu asinsvadu sistēmas, vēdera dobuma orgānu un zobārstniecības operācijām. Šobrīd, veicot operācijas aknās un noņemot no ķermeņa lielus veidojumus, visi asistenti pievērš lielu uzmanību asiņošanas apturēšanas mēģinājumiem.
Mūsdienās izmantotās metodes nav ļoti veiksmīgas, mēs runājam par vieglām sasalšanas un absorbējošām salvetēm. Tajā pašā laikā asins zudums ne vienmēr tiek kompensēts pacientam, nemaz nerunājot par laika zudumu un saglabāto asiņu kvalitāti. Jaunu bioloģisko un nano vielu ieviešana var ievērojami samazināt darbības laiku, samazināt asins pārliešanai nepieciešamo asiņu daudzumu, atceļot pavadošās ārstu manipulācijas ar artērijām un vēnām. Tajā pašā laikā tiek samazināta iespēja ievest infekciju brūcē, piemēram, aknu vai zarnu operāciju laikā.
Īpaša jaunu nanomateriālu pielietošanas joma, kas spēj ātri apturēt asinis un dziedēt brūces, ir dažādi glābšanas dienesti. Tos var izmantot glābšanas komandas ceļu un dzelzceļa negadījumos, lidmašīnu un vilcienu avārijās, dabas un cilvēka izraisītu katastrofu laikā, kā arī militārajā medicīnā. Tajā pašā laikā jauni materiāli, kuru pamatā ir nanotehnoloģijas, nezaudē savas unikālās īpašības pat ar pietiekami ilgu uzglabāšanu.
Mūsdienu nano vielai, sintētiskajam kolagēnam vai sintētiskajam peptīdam piemīt arī tik izcila īpašība kā spēja laika gaitā sadalīties asinsritē, savukārt lielākā daļa mūsdienu medikamentu asiņošanas apturēšanai paliek cilvēka organismā ilgu laiku. Šis mūsdienu nanopreparātu izmantošanas aspekts (to nekaitīgums un virkne citu parametru) prasa papildu eksperimentus. Bet ir neapstrīdams, ka šādas zāles ir medicīnas nākotne.
