211service.com
Chirurgische lijm om gebroken harten te herstellen
Veel baby's die met hartafwijkingen worden geboren, moeten tijdens hun groei herhaalde operaties ondergaan. Het vervangen van de hechtingen en nietjes die tegenwoordig in de chirurgie worden gebruikt door snelwerkende, biologisch afbreekbare lijmen zou deze hartprocedures sneller en veiliger kunnen maken. Onderzoekers van het Brigham and Women's Hospital in Boston hebben een chirurgische lijm ontwikkeld met veelbelovende eigenschappen: het lost niet op in bloed en is rubberachtig genoeg om een zegel in een kloppend hart te houden.
De hartlijm is getest bij muizen en varkens en wordt ontwikkeld als een commercieel product door de Franse startup Gekko Biomedical . Het in Parijs gevestigde bedrijf, opgericht door biomaterialenonderzoekers in de omgeving van Boston, heeft $ 11 miljoen in serie-A-financiering, en het bedrijf is van plan de chirurgische lijm binnen één tot twee jaar naar patiënten in Europa te brengen. De hartkleefstof wordt beschreven in een artikel dat vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd Wetenschap Translationele geneeskunde .
Hechtingen en nietjes hebben grote nadelen, zegt Jeffrey Karp , een biomaterialenonderzoeker bij Brigham and Women's en een van de oprichters van Gecko Biomedical. Nietjes, die werken door weefsel te doorboren, kunnen schade veroorzaken en het aanbrengen van hechtingen is tijdrovend. Door deze hulpmiddelen te vervangen door rubberachtige, snelwerkende kleefstoffen, kunnen operaties sneller en minder invasief worden gemaakt en kunnen mogelijk complicaties worden voorkomen.
Het hartkleefproject begon toen Karp werd benaderd door de hartchirurg van het Boston Children's Hospital Pedro del Nido , die hem vroeg om nieuwe materialen te ontwikkelen voor het herstellen van aangeboren hartafwijkingen. Del Nido had een lijst met strenge criteria: het materiaal moest niet alleen erg plakkerig zijn, maar ook biologisch afbreekbaar, in staat zijn om te werken in de aanwezigheid van bloed, wat de werking van sommige lijmen kan verstoren, en elastisch genoeg om met het hart mee te bewegen.
Dit is geen eenvoudig probleem, zegt Phillip Messersmith , een professor aan Northwestern die niet verbonden is aan het bedrijf of het onderzoek van Karp. De meeste lijmen die goed werken onder droge omstandigheden zijn veel minder effectief in de aanwezigheid van water, zegt hij. Er zijn superlijmen van medische kwaliteit, maar omdat ze gifstoffen bevatten, worden ze voornamelijk alleen op de huid gebruikt.
In 2005 ontwikkelde Karp een rekbaar kleverig rubber gemaakt van twee biomoleculen, glycerol en sebacinezuur. Dit materiaal kan in vloeibare vorm worden aangebracht en vervolgens stollen na enkele seconden blootstelling aan UV-licht. In vloeibare toestand is het stroperig en hydrofoob, dus het zal niet wegspoelen. Karp had dit materiaal eerder gebruikt om gekko-geïnspireerde plakband te maken, vandaar de naam van het bedrijf (in 2008 werd hij uitgeroepen tot een van MIT Technology Review ’s 35 vernieuwers onder de 35 voor dit werk). Karp heeft nu de chemie van het polymeer afgestemd om de hechting onder water verder te maximaliseren. Hij noemt de nieuwe lijm HLAA, voor hydrofobe, door licht geactiveerde lijm.
Karp werkte samen met del Nido om de lijm bij dieren te testen. HLAA wordt aangebracht als een vloeibare smurrie en na ongeveer vijf seconden blootstelling aan UV-licht hardt het uit tot een elastisch rubber. Del Nido's groep gebruikte HLAA om een waterdichte afdichting te creëren die hart-wanddefecten bij muizen repareerde, en om patches - gebruikt als surrogaat voor medische hulpmiddelen die aan het hart zouden kunnen worden bevestigd - aan de harten van varkens te bevestigen. Toen de varkens adrenaline kregen om de hartslag te verhogen, bleef de pleister zitten. De onderzoekers gebruikten ook lijm om slagaders te repareren.
In tegenstelling tot lijmen die door een chemische reactie werken, werkt HLAA door een fysiek mechanisme. Microscopiestudies tonen aan dat het polymeer fysiek verstrikt raakt met collageen en andere eiwitten op het weefseloppervlak.
Eric Beckman , een chemisch ingenieur aan de Universiteit van Pittsburgh, zegt dat andere bedrijven de UV-lichtuithardende benadering in het verleden hebben geprobeerd, maar dat ze problemen hadden. Deze materialen hadden de neiging op te zwellen met water en kracht te verliezen, en werden als Jell-O. Beckman zegt dat het materiaal van Karp goed is ontworpen en dit probleem niet heeft.
het bedrijf van Beckman, Cohera Medical uit Pittsburgh, heeft een product op de Europese markt dat is ontworpen om grote weefselgebieden af te dichten na borstamputaties en buikwandcorrecties, waardoor pijnlijke drains niet meer nodig zijn. Cohera's lijm, die zich in de laatste fase van het goedkeuringsproces van de Amerikaanse Food and Drug Administration bevindt, geneest bij blootstelling aan water.
Er zal geen one-size-fits-all chirurgische lijm zijn, zegt Beckman. Als je naar de bouwmarkt gaat, vind je superlijm, houtlijm, afdichtmiddelen voor buizen en veel verschillende soorten lijm. Beckman verwacht dat als bedrijven eenmaal door het dure goedkeuringsproces voor medische hulpmiddelen zijn gekomen, de opties voor chirurgen op dezelfde manier zullen variëren. In afwachting van de goedkeuring van de European Medical Association hoopt het bedrijf binnenkort klinische tests te starten.