Вдохновившись искусством оригами, инженеры из MIT разработали медицинскую заплатку, которую можно свернуть вокруг минимально инвазивных хирургических инструментов и провести через дыхательные пути, кишечник или другие полости, чтобы запечатать внутренние повреждения. При контакте с влажными тканями или органами заплатка трансформируется в эластичный гель, как в контактных линзах, и быстро прилипает к нужному месту.
Современные хирургические операции часто проводятся как минимально инвазивные процедуры, когда для удаления опухоли или восстановления поврежденного органа через небольшой надрез вводят миниатюрную камеру и инструменты. Для пациента так лучше: меньше болезненных ощущений, короче время реабилитации по сравнению с открытой хирургией. Однако наряду с преимуществами этой процедуры хирурги сталкиваются с проблемой герметизации внутренних разрезов и разрывов.
В таких случаях применяют медицинский клей, который наносят в виде спрея или жидкости на рану. Когда он затвердевает, он может сделать жесткими мягкие ткани, и повязка окажется неидеальной. Кровь и другие биологические жидкости также могут ухудшить адгезию. Кроме того, клей может оказаться смыт до полного выздоровления.
Поэтому в MIT создали альтернативу — заплатку-оригами, которая занимает мало места в сложенном виде, но при контакте с тканями или органами разворачивается и запечатывает поврежденное место, предотвращая заражение. Со временем материал растворяется без вреда для пациента, сообщает MIT News.
Заплатка состоит из трех слоев. Центральный — это медицинский клей из гидрогеля с вкраплениями NHS-эфиров. При контакте с влажной поверхностью он впитывает влагу и становится гибким и эластичным, а также принимает форму раны. Одновременно эфиры образуют прочные ковалентные связи с веществами на тканях, создавая прочное покрытие.
Два других слоя выполняют защитную функцию. Нижний изготовлен из материала, покрытого силиконовым маслом. Когда заплатка путешествует внутри тела к месту назначения, эта временная смазка не дает ей прилипнуть. Верхний слой состоит из эластомерной пленки с цвиттер-ионными полимерами, которые притягивают окружающие молекулы воды. Он служит барьером от бактерий и прочих загрязняющих веществ.
Journal information