बायोनिक एंटी-ब्लड टिश्यू ग्लू घावों को जल्दी से सील कर सकता है और रक्तस्राव को रोक सकता है

एमआईटी इंजीनियरों ने एक शक्तिशाली, जैव-संगत गोंद तैयार किया जो घायल ऊतक को सील कर सकता है और खून बह रहा रोक सकता है, जो चिपचिपा पदार्थ से प्रेरित होता है जो बार्नाकल चट्टानों से चिपकने के लिए उपयोग करता है। क्रेडिट: स्टॉक तस्वीरें
एक नया चिपकने वाला जो चट्टानों से चिपके रहने के लिए बार्नाकल द्वारा उपयोग किए जाने वाले चिपचिपे पदार्थ की नकल करता है, आघात का इलाज करने का एक बेहतर तरीका प्रदान कर सकता है।
चट्टानों से चिपके रहने के लिए बार्नाकल का उपयोग करने वाले चिपचिपे पदार्थ से प्रेरित होकर, MIT इंजीनियरों ने एक शक्तिशाली जैव-संगत गोंद तैयार किया है जो घायल ऊतक को सील कर सकता है और रक्तस्राव को रोक सकता है।
भले ही सतह रक्त से ढकी हो, यह नया पेस्ट सतह पर चिपक सकता है और आवेदन के बाद लगभग 15 सेकंड के भीतर एक तंग सील बना सकता है। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह गोंद आघात के इलाज के लिए एक अधिक प्रभावी तरीका प्रदान कर सकता है और सर्जरी के दौरान रक्तस्राव को नियंत्रित करने में मदद कर सकता है।
"हम एक चुनौतीपूर्ण वातावरण, यानी मानव ऊतकों के आर्द्र, गतिशील वातावरण में आसंजन की समस्या को हल कर रहे हैं। साथ ही, हम इन बुनियादी ज्ञान को वास्तविक उत्पादों में बदलने की कोशिश कर रहे हैं जो जीवन बचा सकते हैं, "एमआईटी मशीनरी ने कहा झाओ जुआनहे, इंजीनियरिंग और सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और अध्ययन के वरिष्ठ लेखकों में से एक।
क्रिस्टोफ़ नाब्ज़डिक रोचेस्टर, मिनेसोटा में मेयो क्लिनिक में कार्डियक एनेस्थेसियोलॉजिस्ट और गहन देखभाल चिकित्सक हैं, और पेपर के वरिष्ठ लेखक हैं, जो 9 अगस्त, 2021 को नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में प्रकाशित हुआ था। एमआईटी शोध वैज्ञानिक ह्यूनवो युक और पोस्टडॉक्टरल साथी जिंगजिंग वू अध्ययन के मुख्य लेखक हैं।
अनुसंधान समूह: ह्यूनवू युक, जिंगजिंग वू, जुआनहे झाओ (बाएं से दाएं), अपने हाथों में बार्नेकल शेल और बार्नकल गम हेमोस्टैटिक मरहम पकड़े हुए। क्रेडिट: शोधकर्ता द्वारा प्रदान किया गया
झाओ ने कहा कि रक्तस्राव को रोकने का तरीका खोजना एक लंबे समय से चली आ रही समस्या है, लेकिन इसे अभी तक पूरी तरह से हल नहीं किया गया है। टांके आमतौर पर घावों को बंद करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन टांके एक समय लेने वाली प्रक्रिया है जो आमतौर पर आपातकालीन स्थिति में पहले प्रतिक्रियाकर्ता नहीं कर सकते हैं। सैनिकों में, आघात के बाद मृत्यु का प्रमुख कारण रक्त की कमी है, जबकि सामान्य आबादी में, आघात के बाद मृत्यु का दूसरा प्रमुख कारण रक्त की कमी है।
हाल के वर्षों में, कुछ सामग्रियां जो रक्तस्राव को रोक सकती हैं, जिन्हें हेमोस्टैटिक एजेंट भी कहा जाता है, बाजार में हैं। इनमें से कई में क्लॉटिंग कारक वाले पैच होते हैं जो रक्त के थक्के को अपने आप में मदद करते हैं। हालांकि, ये सील बनने में कई मिनट का समय लेते हैं और हमेशा भारी रक्तस्राव वाले घावों पर काम नहीं करते हैं।
झाओ की प्रयोगशाला कई वर्षों से इस समस्या को हल करने के लिए प्रतिबद्ध है। 2019 में, उनकी टीम ने एक दो तरफा ऊतक टेप विकसित किया और दिखाया कि इसका उपयोग सर्जिकल चीरों को बंद करने के लिए किया जा सकता है। यह टेप आर्द्र परिस्थितियों में शिकार को पकड़ने के लिए मकड़ियों द्वारा उपयोग की जाने वाली चिपचिपी सामग्री से प्रेरित है। इसमें आवेशित पॉलीसेकेराइड होते हैं जो सतह से पानी को लगभग तुरंत अवशोषित कर सकते हैं, छोटे सूखे धब्बों को हटा सकते हैं जिनसे गोंद चिपक सकता है।
अपने नए ऊतक गोंद के लिए, शोधकर्ताओं ने एक बार फिर प्रकृति से प्रेरणा ली। इस बार, उन्होंने अपना ध्यान बार्नाकल पर केंद्रित किया, जो छोटे क्रस्टेशियन हैं जो अन्य जानवरों जैसे चट्टानों, नाव के पतवार और यहां तक ​​​​कि व्हेल से जुड़े होते हैं। ये सतहें नम होती हैं और आमतौर पर बहुत गंदी होती हैं-ये स्थितियां आसंजन को मुश्किल बनाती हैं।
"इसने हमारा ध्यान खींचा," युक ने कहा। "यह बहुत दिलचस्प है, क्योंकि खून बहने वाले ऊतक को सील करने के लिए, आपको न केवल नमी से निपटना होगा, बल्कि खून बहने वाले प्रदूषण से भी निपटना होगा। हमने पाया कि समुद्री वातावरण में रहने वाला यह जीव ठीक वही काम कर रहा है जो हमें इससे निपटने के लिए करना पड़ता है। जटिल रक्तस्राव की समस्या। ”
बार्नकल गम के शोधकर्ताओं के विश्लेषण से पता चलता है कि इसकी एक अनूठी रचना है। चिपचिपे प्रोटीन अणु जो बार्नेकल को सतह से जोड़ने में मदद करते हैं, एक प्रकार के तेल में निलंबित होते हैं, जो पानी और सतह पर पाए जाने वाले किसी भी दूषित पदार्थ को पीछे हटा सकते हैं, ताकि चिपचिपा प्रोटीन सतह से मजबूती से जुड़ा रहे।
एमआईटी टीम ने पहले विकसित किए गए चिपकने वाले को समायोजित करके इस गोंद की नकल करने का प्रयास करने का फैसला किया। इस चिपचिपे पदार्थ में पॉली (ऐक्रेलिक एसिड) नामक एक पॉलीमर होता है जिसमें एनएचएस एस्टर नामक एक कार्बनिक यौगिक आसंजन प्रदान करने के लिए एम्बेडेड होता है, जबकि चिटोसन एक चीनी होती है जो सामग्री को मजबूत करती है। शोधकर्ता इस सामग्री के फ्लेक्स को फ्रीज करते हैं, उन्हें कणों में पीसते हैं, और फिर इन कणों को मेडिकल-ग्रेड सिलिकॉन तेल में निलंबित कर देते हैं।
जब परिणामी पेस्ट को एक गीली सतह (जैसे कि रक्त से ढके ऊतक) पर लगाया जाता है, तो तेल रक्त और अन्य पदार्थों को पीछे हटा देगा जो मौजूद हो सकते हैं, जिससे चिपचिपे कण क्रॉसलिंक हो जाते हैं और घाव पर एक तंग सील बनाते हैं। चूहों पर शोधकर्ताओं के परीक्षणों से पता चला है कि गोंद लगाने के 15 से 30 सेकंड के भीतर, धीरे से दबाव डालने से, गोंद जम गया और रक्तस्राव बंद हो गया।
शोधकर्ताओं ने कहा कि 2019 में शोधकर्ताओं द्वारा डिजाइन किए गए दो तरफा टेप की तुलना में, इस नई सामग्री का एक फायदा यह है कि पेस्ट को अनियमित घावों को फिट करने के लिए ढाला जा सकता है, और टेप सीलिंग सर्जरी के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है। ऊतक के लिए एक चिकित्सा उपकरण संलग्न करें। "मोल्डेबल पेस्ट किसी भी अनियमित आकार और सील में बह सकता है और फिट हो सकता है," वू ने कहा। "यह उपयोगकर्ताओं को विभिन्न अनियमित आकार के रक्तस्राव घावों के लिए स्वतंत्र रूप से अनुकूलित करने की अनुमति देता है।"
सूअरों पर किए गए परीक्षणों में, मेयो क्लिनिक में नाबज़डिक और उनके सहयोगियों ने पाया कि यह गोंद जल्दी से खून बहना बंद कर सकता है, और यह व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हेमोस्टैटिक एजेंट की तुलना में तेजी से और अधिक प्रभावी ढंग से काम करता है। यह सूअरों को एक शक्तिशाली ब्लड थिनर (हेपरिन) देते समय भी काम कर सकता है ताकि रक्त अपने आप थक्का न बने।
उनके शोध से पता चलता है कि सील कई हफ्तों तक बरकरार रहती है, जिससे ऊतक को अपने आप ठीक होने का समय मिल जाता है, और गोंद थोड़ी सूजन का कारण बनता है, जो वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले हेमोस्टैटिक एजेंटों के कारण होने वाली सूजन के समान है। गोंद कुछ महीनों के भीतर शरीर में धीरे-धीरे अवशोषित हो जाएगा। यदि प्रारंभिक आवेदन के बाद सर्जन को घाव की मरम्मत करने की आवश्यकता होती है, तो इसे पहले से घोलने वाले घोल का उपयोग करके हटाया भी जा सकता है।
शोधकर्ता अब बड़े घावों पर गोंद का परीक्षण करने की योजना बना रहे हैं, और उन्हें उम्मीद है कि यह साबित होगा कि गोंद का उपयोग आघात के इलाज के लिए किया जा सकता है। उन्होंने यह भी कल्पना की कि यह सर्जरी के दौरान उपयोगी हो सकता है, जिसके लिए आमतौर पर सर्जन को रक्तस्राव को नियंत्रित करने में बहुत समय लगाना पड़ता है।
"हम कई जटिल सर्जरी करने में तकनीकी रूप से सक्षम हैं, लेकिन विशेष रूप से गंभीर रक्तस्राव को जल्दी से नियंत्रित करने की हमारी क्षमता में वास्तव में सुधार नहीं हुआ है," नाबज़डिक ने कहा।
एक अन्य संभावित अनुप्रयोग रक्तस्राव को रोकने में मदद करना है। इन रोगियों की रक्त वाहिकाओं में प्लास्टिक की नलियां डाली जाती हैं, जैसे कि धमनी या केंद्रीय शिरापरक कैथेटर या एक्स्ट्राकोर्पोरियल मेम्ब्रेन ऑक्सीजनेशन (ईसीएमओ) के लिए उपयोग की जाने वाली। ईसीएमओ के दौरान मरीज के खून को ऑक्सीजन देने के लिए शरीर से बाहर पंप करने के लिए एक मशीन का इस्तेमाल किया जाता है। इसका उपयोग गंभीर हृदय या फेफड़ों की विफलता वाले लोगों के इलाज के लिए किया जाता है। ट्यूब आमतौर पर कई हफ्तों या महीनों के लिए डाली जाती है, और सम्मिलन स्थल पर खून बहने से संक्रमण हो सकता है।
संदर्भ: "तेजी से और जमावट-स्वतंत्र हेमोस्टैटिक सीलिंग के लिए बार्नकल गम से प्रेरित पेस्ट" लेखक: ह्यूनवू युक, जिंगजिंग वू, टिफ़नी एल। सर्राफियन, ज़िन्यू माओ, क्लाउडिया ई। वरेला, एलेन टी। रोश, लेघ जी। ग्रिफ़िथ, क्रिस्टोफ़ एस नब्ज़दिक और जुआनहे झाओ, 9 अगस्त 2021, नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग। डीओआई: 10.1038/एस41551-021-00769-वाई
शोधकर्ताओं ने गोंद के व्यावसायीकरण में मदद करने के लिए एमआईटी देशपांडे केंद्र से धन प्राप्त किया है, जिसे वे पशु मॉडल पर अतिरिक्त प्रीक्लिनिकल अध्ययन के बाद हासिल करने की उम्मीद करते हैं। शोध को मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और ज़ोल फाउंडेशन में सैनिक नैनोटेक्नोलॉजी संस्थान के माध्यम से राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान, राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन और सेना अनुसंधान कार्यालय से भी धन प्राप्त हुआ।
कृपया, कृपया इसे जल्द से जल्द व्यावसायीकरण करें। मेरी पत्नी ने मेरे घाव को गोंद से सील कर दिया। नरक की तरह डंक। ठीक है, शायद मैं एक बच्ची हूँ, जैसा कि उसने हर बार आवेदन करते समय कहा था।
SciTechDaily: 1998 के बाद से विज्ञान और प्रौद्योगिकी समाचार का सबसे अच्छा घर। ईमेल या सोशल मीडिया के माध्यम से नवीनतम प्रौद्योगिकी समाचारों के साथ अद्यतित रहें।
कैसर परमानेंट और सीडीसी शोधकर्ताओं द्वारा 6.2 मिलियन रोगियों का अध्ययन 2 साल तक जारी रहेगा। संघीय और कैसर चिकित्सा संस्थानों के शोधकर्ता स्वास्थ्य रिकॉर्ड के माध्यम से तलाशी कर रहे हैं ...