Сформировать плотное соединение тканей после травмы или хирургического разреза очень трудно, поскольку влага на их поверхности препятствует адгезии. Те тканевые клеи, которые уже сегодня используются в хирургии, рассеивают молекулы клеящего вещества в жидкости, которая находиться между двумя тканевыми поверхностями, чтобы связать их вместе, но этот процесс может занимает как минимум несколько минут.
Команда инженеров из Массачусетского технологического института (США) задумала ускорить этот процесс и в поисках идей обратила свое внимание на липкое вещество, которое пауки используют для захвата своей добычи. Клей, производимый пауками, содержит полисахариды, которые мгновенно поглощают воду с поверхности, образуя небольшой сухой участок, к которому может приклеиться паутина.
Сымитировать этот механизм, специалистам помогла полиакриловая кислота, которая используется в подгузниках. Она не только быстро впитывает влагу, но и образует слабые водородные связи с обеими тканями, которые временно удерживают их вместе. В это время другие химические группы, называемые эфирами NHS, которые исследователи внедрили в полиакриловую кислоту, образуют гораздо более прочные ковалентными связи с белками тканей. Весь этот процесс занимает не более пяти секунд.
Чтобы сделать клеящую ленту достаточно жесткой исследователи включают в нее желатин или хитозан –твердый полисахарид, обнаруженный в оболочках насекомых. Эти полимеры позволяют ленте сохранять свою форму нужное время, а затем разрушаются. Так, желатин может продержаться в организме человека от нескольких дней до нескольких недель, а хитозан – от нескольких месяцев до года.
Ученые протестировали свое изобретение на различных тканях свиней, включая кожу, тонкую кишку, трахею, легкие желудок и печень. Мягкие или хрупкие ткани были выбраны именно потому, что на них довольно сложно наложить традиционные хирургические швы, а вот двухсторонняя клеящая лента позволяет «запечатать» их за считанные секунды.
Еще одна область потенциального применения ленты – имплантация медицинских устройств. Работая с лабораторией Роше, исследователи показали, что их лента может быть использована для надежного прикрепления таких материалов как полиуретан, силикон, резина, титан и гидрогели.
Изображение: Feli5ce Frankel, Christine Daniloff, MIT
