Los científicos de materiales de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur NTU Singapur han inventado un nuevo tipo de pegamento quirúrgico que puede ayudar a unir los vasos sanguíneos y cerrar las heridas más rápido y también puede servir como una plataforma para administrar medicamentos para aliviar el dolor.
en un artículo publicado en Elsevier Biomateriales en julio, junto con médicos del Hospital General de Singapur SGH, los investigadores de NTU demostraron que su pegamento puede unir tejidos blandos, incluidos músculos y vasos sanguíneos, incluso cuando sus superficies están mojadas.
Llamado CaproGlu, se activa con una dosis baja de luz ultravioleta UV que lo cura en segundos, convirtiéndolo de un pegamento líquido en un biorucho sólido pero flexible, un material biocompatible que puede ser reabsorbido por el tejido después de unpocas semanas.
El equipo demostró en experimentos con animales que los vasos sanguíneos se pueden volver a unir con solo cuatro puntos y una envoltura de malla sumergida en CaproGlu, en comparación con los ocho puntos habituales que se requieren para una unión confiable y sin obstrucciones. Los autores estiman que esto reducirá la cirugía.tiempo en un 25 por ciento, ya que los cirujanos dedican menos tiempo y esfuerzo a coser vasos sanguíneos y tejidos.
Como se demostró en experimentos con animales, CaproGlu también se puede usar para administrar anestésicos locales o analgésicos a los tejidos del cuerpo, lo que puede ser útil tanto durante como después de una operación y reduciría la necesidad de administrar analgésicos posteriormente..
A diferencia de los bioadhesivos actuales, que necesitan que se mezclen dos productos químicos antes de su uso, CaproGlu es una solución de gel líquido de un solo recipiente que viene lista para usar.
Los autores principales del artículo, el profesor asociado Terry WJ Steele y el investigador principal, el Dr. Ivan Djordjevic, enfatizaron que la mayoría de los adhesivos quirúrgicos disponibles en el mercado no funcionan en el agua o en ambientes húmedos como los que se encuentran en el cuerpo humano.
"Para que nuestro pegamento activado por luz funcione en tejidos húmedos, diseñamos nuestro pegamento para eliminar primero el agua de la superficie y así permitir la adhesión a las superficies deshidratadas", dijo el profesor adjunto Steele.
"Esta ventaja única de poder adherirse con alta resistencia en un ambiente húmedo, además de ser biocompatible, es lo que hace que CaproGlu sea tan adecuado para su uso en cirugía y aplicaciones médicas".
La fuerza de adhesión de CaproGlu se comparó con otros bioadhesivos comerciales en el mercado y se encontró que es de tres a siete veces más fuerte, y está a la par con la fuerza de corte del colágeno y el tejido muscular que se encuentran en el cuerpo humano.
Beneficios de CaproGlu
Inventado por el profesor asociado Steele y el Dr. Djordjevic de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la NTU, CaproGlu combina dos ingredientes en una formulación de un solo componente que no requiere aditivos.
El primero es la policaprolactona, un polímero biodegradable que ha sido aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos para aplicaciones específicas utilizadas en el cuerpo humano, y el segundo: diazirina, una molécula sensible a la luz que puede formar enlaces fuertes cuandoactivado.
En su artículo de investigación que fue publicado en la revista científica Biomateriales , los científicos demostraron cómo CaproGlu podría usarse como parte de un nuevo método quirúrgico, donde las suturas se usan en combinación con un pegamento. En lugar de los ocho puntos convencionales necesarios para unir los dos extremos de un vaso sanguíneo en un conejo,usó cuatro puntos y envolvió los extremos del recipiente con una malla biodegradable sumergida en CaproGlu y curada con una pequeña dosis de luz ultravioleta que reticuló los aminoácidos en la superficie del tejido
Como resultado, el sangrado de la arteria inmediatamente después del procedimiento fue comparable a lo que se observa con los puntos de sutura convencionales. Cuando se extrajo siete días después, se demostró que la arteria se había curado por completo.
En un experimento separado, los cirujanos insertaron CaproGlu cargado con anestésicos en las pantorrillas de las ratas y las curaron con luz ultravioleta antes de cerrar la herida con puntos de sutura convencionales.
Los científicos compararon la actividad de estas ratas con otros dos controles: ratas que habían recibido anestésicos solos y ratas que habían recibido CaproGlu sin anestésicos. No encontraron ningún impedimento discernible de movimiento para las ratas que tenían anestésicos y CaproGlu cargado con anestésicos, lo que sugiereque CaproGlu tiene éxito en la administración de anestésicos locales a lo largo del tiempo y podría ser una forma útil de extender la anestesia local más allá de sus límites actuales y también de actuar como una plataforma de administración de medicamentos como anticoagulantes para prevenir la coagulación sanguínea excesiva.
El equipo también observó que no hubo efectos secundarios discernibles en los animales a los que se les implantó CaproGlu en la piel, lo que sugirió que es seguro y biocompatible como se esperaba. Dado que el bioadhesivo se disuelve y reabsorbe en semanas, no se realizarían visitas clínicas de seguimiento.ser necesario para su eliminación.
Vida útil estable después de la esterilización
Un gran desafío para los bioadhesivos en el mercado actual es hacer frente al método estándar mediante el cual los equipos de grado quirúrgico y los desechables se esterilizan mediante irradiación gamma.
El proceso de esterilización gamma destruye las proteínas y activa la unión en adhesivos de acrilato y epoxi.
A diferencia de otros adhesivos quirúrgicos disponibles en el mercado, la fórmula sin proteínas de CaproGlu aprovecha la nueva química de reticulación que no se ve afectada por la esterilización gamma.
El mecanismo de enlace activado por luz forma enlaces de cadena a aminoácidos a nivel de nanoescala, incluso después de varios meses de almacenamiento y esterilización gamma, lo que hace que la producción y comercialización de CaproGlu sea potencialmente menos costosa que las basadas en proteínas y acrilatos.
Su innovación de pegamento de caucho biológico tomó al equipo de investigación cinco años para desarrollarse y es objeto de una patente provisional presentada a través de NTUitive, la empresa de innovación y empresa de la universidad.
El financiamiento y el apoyo para el proyecto incluyen el Fondo de Investigación Conjunta Estratégica del Programa Clínico Académico NTU-Cirugía, la Beca de Investigación del Hospital General de Singapur, la Beca NTU-Northwestern Institute for Nanomedicine, el Fondo NTUitive Proof of Concept Gap, el Fondo de Alineación de la industria A * StarPreposicionamiento y el fondo de investigación de Nivel 1 y 2 del Ministerio de Educación.
En el futuro, el equipo conjunto buscará realizar más experimentos con animales y evaluar el rendimiento de CaproGlu en otras aplicaciones, como en huesos y otras superficies orgánicas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Nanyang . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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