Biomaterials Science: Разработана губка для быстрой остановки кровотечения

Без медицинской помощи травмы от дорожных аварий, серьёзных несчастных случаев на производстве или применения оружия могут привести к смертельному кровотечению.

Исследователи из Университета Центральной Флориды разработали новую гемостатическую повязку, похожую на губку. Она эффективна против микробов.

Результаты опубликованы в журнале Biomaterials Science.

Доцент кафедры материаловедения и инженерии UCF Каусик Мухопадхьяй рассказал, что в полевых условиях или во время несчастного случая из-за сильного кровотечения пациенты могут умереть в течение первых 30 минут — часа.

Поэтому мы разработали простое решение, которое может обеспечить остановку крови на это время. Если вы сможете спасти пациента, то врачи и медсестры смогут его вылечить.

Химия и механизмы

Метод, разработанный Мукхопадхьяем и его командой, называется SilFoam. Это жидкий гель из силоксанов (кремния и кислорода), который находится в двухкамерном шприце. При контакте с раной гель быстро превращается в губчатую пену — менее чем за минуту.

Пена останавливает кровь и защищает рану от бактерий благодаря оксиду серебра.

Мухопадхьяй утверждает, что гель расширяет рану примерно на 35 миллилитров на каждые 5 введённых.

Он также рекомендует надавливать на верхнюю часть раны, чтобы остановить кровотечение. Учёный сравнивает этот метод с их разработкой: вместо того чтобы прижимать рану рукой, они вводят специальный гель, который создаёт объёмное расширение.

Мукхопадхьяй и его соавторы заметили, что их губка бережнее удаляет повреждённые ткани.

По словам учёного, повязка оптимизирована так, что при её извлечении мелкие сосуды не разрываются. При этом она прилипает к мышцам, венам и артериям, предотвращая вытекание крови.

Благодаря пористости и адгезионным свойствам, губка расширяется и запечатывает рану, ускоряя естественное свёртывание крови, — говорит Мукхопадхьяй.

Он также отмечает, что во время реакции выделяется тепло, которое ускоряет процесс, а кислородный газ выходит наружу. В результате получается мягкая губка с большой внутренней пористостью.

Эксперименты и методы

Исследователи, которые ищут способы лечения ран, должны быть очень осторожны, чтобы не навредить испытуемым.

Они использовали манекены с реалистичными кровеносными сосудами и ранами, разработанные компанией SIMETRI. Это позволило испытать на них специальную пену. Предварительные результаты оказались многообещающими, поэтому можно переходить к дальнейшим испытаниям.

Важно, что мы использовали неинвазивные модели, — говорит Мукхопадхьяй.

Теперь можно получить разрешение и перейти к изучению моделей in vivo. На этом этапе нет психологического воздействия на ветеринаров и хирургов.

Эксперименты с SilFoam оказались многообещающими. Особенно, когда его сравнили с другими методами лечения.

SilFoam имеет преимущества:

• меньше утечка;
• можно хранить при комнатной температуре;
• дешевле материалы;
• минимальные требования к обучению использованию шприца.

Притха Саркар, аспирант кафедры материаловедения UCF, помогала в проведении экспериментов. По её словам, нужно было проверить реакционную способность двух частей, чтобы получить достаточное количество кислородного газа и не допустить перегрева материала.

Саркар также проверила токсичность и прочность материалов, чтобы убедиться, что они безопасны для человеческого тела и прочны, но все же не слишком жесткие.

Она работала над тем, чтобы убедиться, что состав SilFoam не навредит пациенту при удалении.

Саркар говорит, что повязку, наложенную на рану, будет сложно снять, не повредив кожу, если она прилипнет.

А наша полимерная система не липнет к коже, поэтому повязка легко снимается. Она накладывается на рану и закрывается, а когда выполнит свою функцию, её можно будет легко удалить.

Снижение инфекций и дальнейшие шаги

Мелани Коатхап, профессор Медицинского колледжа UCF и директор кластера Biionix в UCF, занимается антибактериальным компонентом исследования.

Она работает с материаловедами и инженерами-механиками над созданием новых медицинских технологий и методов лечения.

Мы с доктором Аби Синду Пугаженди работали с командой доктора Мукхопадхьяя над исследованием его материала. Проверяли, насколько хорошо материал останавливает рост бактерий, инфицирующих травматические повреждения туловища. Результаты показали эффективность материала. Это важная находка, так как материал можно использовать в системе повязок доктора Мукхопадхьяя как новую гемостатическую и антибактериальную стратегию.

16.10.2024