Wissenschaftler entwickeln lichtaktivierten Biokleber, der tödliche Wunden in Sekundenschnelle versiegeln könnte



Ein neuer, von chinesischen Forschern entwickelter, biologischer Klebstoff könnte eines Tages Herz und Arterien vor unkontrollierbaren Blutungen bewahren.

Auf eine offene Wunde gelegt und durch UV-Licht aktiviert, verwandelt sich dieses lebensrettende Versiegelungsmittel schnell in ein ungiftiges Hydrogel, das sowohl rutschigen Oberflächen als auch pulsierendem Herzgewebe standhält.

Das adhäsive Versiegelungsmittel wurde noch nicht an menschlichen Organen getestet, aber als ein Prototyp in Schweinen und Kaninchen verwendet wurde, zeigte es eine viel bessere Leistung als Nähte oder andere derzeit verfügbare chirurgische Klebstoffe.

Der Proof of Concept, so die Autoren, wird am besten in Echtzeit beobachtet. Auf einer sprudelnden Leberwunde im Video unten ist zu sehen, wie der Klebstoff unter UV-Licht erstarrt, bis der rote Ausbruch erfolgreich zurückgehalten wird. Der gesamte Vorgang dauert weniger als eine halbe Minute.

"Es ist das erste Mal, dass die Hochdruckblutung eines schlagenden Herzens mit Herzpenetrationslöchern von 6 Millimeter Durchmesser schnell gestoppt wurde und die Wunden stabil versiegelt wurden, indem nur Matrixgel innerhalb von 20 Minuten verwendet wurde [seconds] "Ohne Naht", folgern die Autoren und fügen hinzu, dass es zwar einige ähnliche Materialien gibt, viele jedoch auch schädliche Chemikalien enthalten und möglicherweise zusätzliche Nähte erfordern.

Der neue Prototyp hat kein Problem. Während einer Kaninchenoperation konnte das lichtaktivierte Gel einen blutenden Leberschnitt und einen Oberschenkelarterienabschnitt in nur wenigen Sekunden stoppen.

Während einer Schweineoperation verschloss es in weniger als einer Minute eine durchstochene Halsschlagader und reparierte gleichzeitig Löcher in der Herzwand.

Das für seinen Zweck genau abgestimmte Gel hält einem Blutdruck von bis zu 290 mmHg stand, der viel höher ist als bei den meisten Ärzten und Krankenschwestern und weit über das hinaus, was andere Klebstoffe vertragen.

Darüber hinaus ist die extrazelluläre Matrix dieses Klebstoffs aufgrund der Struktur des menschlichen Bindegewebes mit den inneren Organen und Arterien kompatibel und kann so leichter an Arterien- und Herzwände gebunden werden.

Das Ergebnis ist, dass alle drei Schweine eine lebensbedrohliche Herzoperation überstanden haben. Sie zogen zwei Wochen länger auf und zeigten sogar natürliche Heilungserscheinungen, von denen nur eine geringe Entzündung zu sprechen war.

Das Hydrogel versiegelte auch effektiv die Herzwunde danach [two] Wochen und fast keine Nekrose und sehr geringe Entzündung wurden an der Wundgrenzfläche bei der Färbung der pathologischen Schnitte beobachtet, was die ausgezeichnete Biokompatibilität des Matrixhydrogels bestätigt ", berichten die Autoren.

Zwar haben Schweineleber eine ähnliche Größe wie Menschen, doch muss das Team jetzt nachweisen, dass sich ihre Ergebnisse vollständig auf eine klinische Situation übertragen lassen.

Der Tissue-Ingenieur Hongwei Ouyang – einer der Autoren der Studie – sagte gegenüber ScienceAlert, dass das Produkt in den nächsten 3 bis 5 Jahren für den chirurgischen Einsatz beim Menschen geeignet sein könnte.

Die Aussichten für chirurgische Eingriffe und Notfälle sind verlockend, und es ist ein Traum, auf den mehrere Unternehmen auf der ganzen Welt hingefahren sind. Beispielsweise kann ein kürzlich hergestellter "elastischer" Klebstoff angeblich eine Lunge oder Arterienwunde in 60 Sekunden gegen Luft oder Wasser abdichten, auch unter Verwendung von UV-Licht.

In gewisser Hinsicht haben Ouyang und seine Kollegen ein Herz-Äquivalent geschaffen: einen einzigartigen Klebstoff, der ein schlüpfriges, schlagendes Herz irgendwie erfassen kann.

Diese Studie wurde in veröffentlicht Naturkommunikation.