В России придумали пистолет для быстрого заживления ран
Известно, что чем быстрее оказана помощь после ранения - тем выше шанс на скорое выздоровление. Пистолет поможет обезболить рану, снизить риск ее заражения и осложнений. Аэрозоль, по сути, представляет собой биологический клей с добавкой лекарственных препаратов - подобные субстанции уже применяют в хирургии.
Лекарственное наполнение может быть разным: не только анестетики, которые снимут боль, но и антисептики, и кровеостанавливающие, и антибиотики.
Пока пистолет "стрелял" только по мышам - это первый этап испытаний. Выяснилось, что технология хорошо работает на ожоговых повреждениях, и сейчас ученые продолжают исследовать, как будет проходить дальнейшее восстановление.
"В отличие от существующих в мире аналогов наше устройство полностью автономно и питается от встроенных аккумуляторов, которые можно подзарядить через USB-порт, - рассказал автор разработки Тимур Айдемир. - Перед работой два шприца заполняются биополимерами и лекарственной смесью. Через специальный порт присоединяется третий шприц, и выполняется заправка устройства сшивающим агентом. При нажатии на курок ультразвуковая система одномоментно собирает все компоненты и пистолет "выстреливает" аэрозольной смесью в область раны, формируя биопленку с нужными свойствами".
Такой гаджет, говорят разработчики, пригодится в зонах чрезвычайных происшествий, стихийных и боевых действий. Одним словом, там, где много раненых и где первую помощь им медики вынуждены оказывать прямо на месте.
"Мобильные госпитали, разворачиваемые в зоне ЧС или боевых действий, нуждаются в подобном автономном ручном устройстве. Существующие на данный момент изделия со схожим принципом работы - крупные и сложные для таких полевых условий, их чаще применяют в стационарах", - пояснил директор НОЦ биомедицинской инженерии МИСИС Федор Сенатов.
Контрольный выстрел
Михаил Киселевский, завлабораторией клеточного иммунитета НМИЦ онкологии им. Блохина Минздрава России:
- В онкоцентре имени Блохина были проведены испытания разработанного в МИСИС тканевого пистолета на мышах с моделированной ожоговой травмой.
На поврежденную поверхность кожи животных с помощью пистолета наносили биологически активное покрытие из особого геля. Пистолет обеспечил точное и равномерное нанесение лекарственной смеси и помог сформировать защитную пленку вне зависимости от конфигурации раны. После обработки мы наблюдали достоверное ускорение процессов регенерации ожоговой раны.
Как лечат раны сейчас
Денис Софронов, хирург-онколог НМИЦ онкологии им. Блохина:
- Заживление любой раны происходит в несколько этапов, и для этого требуется время. Фаза воспаления начинается сразу после ранения и в отсутствие осложнений продолжается в среднем 4-5 суток. Затем наступает этап регенерации и пролиферации, который занимает в среднем 2-4 недели. Заключительная фаза эпителизации и реорганизации рубца в зависимости от морфологии тканей продолжается от нескольких недель до нескольких месяцев. Для окончательного заживления - при разных типах ран - может потребоваться даже год.
Для того чтобы заживление раны шло быстрее, нужны хорошее кровообращение, оптимальная влажность, отсутствие инфекции - тогда процесс регенерации происходит легче. Если во время лечения будет способ создать такие идеальные условия - это очень хорошо и для пациента, и к тому же экономически целесообразно, потому что сокращает время выздоровления.
Поэтому в хирургии мы используем множество ранозаживляющих средств и технологий. Самое простое - различные виды повязок - адсорбирующие, увлажняющие, регенерирующие.
Для лечения обширных, глубоких ран применяем вакуумную терапию. На пораженную поверхность устанавливается особая губка, рана герметизируется с помощью пленки, а затем специальный прибор создает под пленкой вакуум, который помогает очистить рану. Применяя разные импульсные режимы, можно восстановить кровоток и ускорить заживление - это подтверждено клинически.
Что касается ранений в чрезвычайных ситуациях, тут есть своя специфика. Это в большинстве сложные, сочетанные, опасные травмы, которые могут быть осложнены ожогами, повреждениями внутренних органов, наличием осколков и так далее.
Думаю, на каком-то этапе лечения предлагаемое устройство может оказаться востребованным, если его эффективность будет подтверждена клиническими исследованиями.
Лечение током: напряжение 1 вольт
Ученые создали рассасывающиеся электроды из молибдена, которые на треть ускорили заживление хронических ран.
В группе риска по труднозаживающим повреждениям больные диабетом - такие раны возникают у четверти больных. Раны, которые не затягиваются в течение 8-12 недель, называют хроническими, и это серьезная проблема и для врачей, и для пациентов. Международная группа ученых на базе Северо-Западного университета в Эванстоне предложила использовать для лечения "трудных" ран биорезорбируемый электрод из молибдена. Методику опробовали на мышах, результаты опубликованы в журнале Science Advances в 2023 году.
Ученые усовершенствовали один из перспективных способов лечения таких ран - электротерапию. Воспаление, которое сопровождает любую рану, нарушает электрические сигналы, которые помогают "подтягивать" к месту повреждения особые клетки-регенераторы - кератиноциты, фибробласты и иммунные клетки, которые участвуют в процессе заживления. А воздействие электротоком запускает процесс восстановления. Но оборудование с внешними электродами дорогое и громоздкое. К тому же съемные электроды при отклеивании снова травмируют ткани.
Ученые разработали компактную беспроводную систему с гибкими растяжимыми и, главное, биорезорбируемыми (растворимыми) электродами. Генерирующий модуль наклеивается на здоровую кожу вблизи хронической раны, он создает ток напряжением 1,1 вольта. К микроконтроллеру гибким соединителем крепятся два металлических электрода - один, выполненный из молибдена, помещают над центром раны, а другой, наружный, - закрепляют на коже по ее периметру. После окончания курса лечения внешний электрод удаляют, а у внутреннего перерезают соединение и оставляют его рассасываться в ране.
Оказывается, молибден не только хорошо проводит ток, но также инертен по отношению к живым тканям. После окончания процедур он постепенно резорбируется с образованием нетоксичных молибдат-анионов, которые спокойно выводятся из организма.
Мышки с диабетом лечились электростимуляцией по 30 минут в день. В результате раны у них заживали на 30% быстрее. Оставшийся в организме мыши фрагмент электрода полностью рассасывался за 35 недель. При этом молибден не накапливался в ключевых органах и тканях и не вызывал негативных изменений в организме.
Пока ученые проверили работу пистолета на мышах, впереди испытания с участием людей.