Miếng dán sinh học giúp cầm máu, dán kín mô chỉ trong vài giây

Các nhà khoa học vừa phát triển thành công miếng dán sinh học có khả năng cầm máu nhanh, bám dính lên mô mềm, có thể thay thế chỉ khâu trong điều trị các tổn thương tại các cơ quan đàn hồi như phổi, tim.

Theo Medical Xpress, các nhà khoa học từ Đại học California, Los Angeles (UCLA) và Đại học California, San Diego (UCSD) đã phát triển một loại keo sinh học mới có tên MeTro/SN, kết hợp giữa tropoelastin tái tổ hợp được biến đổi methacryloyl (MeTro), một protein có độ đàn hồi sinh học cao, với các tiểu phiến nano silicat Laponite (SNs) có khả năng tăng cường cầm máu và độ bền kết dính.

Vá lại vết thương tại các cơ quan như phổi, động mạch, hay tim luôn là một thách thức lớn trong y học lâm sàng do đặc tính co giãn liên tục, ẩm ướt và dễ tổn thương. Các phương pháp khâu truyền thống sử dụng chỉ, ghim hoặc kim loại không chỉ khó thực hiện trong điều kiện mô đang chuyển động mà còn có thể dẫn đến chảy máu kéo dài, rò rỉ dịch hoặc phản ứng viêm cục bộ.

Các loại keo dán mô hiện hành tuy có khả năng bám dính nhưng thường làm cứng mô, ảnh hưởng đến chức năng co giãn tự nhiên, thậm chí có thể gây độc tế bào hoặc phản ứng miễn dịch.

MeTro mang lại đặc tính mềm mại và đàn hồi, trong khi SNs giúp tăng lực bám dính và đẩy nhanh quá trình đông máu. Khi kết hợp, hỗn hợp này tạo thành hydrogel có thể được bơm trực tiếp lên mô bị tổn thương để dán kín mô chỉ trong vài giây.

Trong loạt thử nghiệm tiền lâm sàng, MeTro/SN cho thấy hiệu quả đáng kinh ngạc trên mô hình chuột và heo. Trên mô phổi heo, lực bám dính của MeTro/SN đạt tới 23 kPa, gần gấp đôi so với MeTro đơn thuần (12 kPa). Khả năng chịu áp suất của hydrogel trên mô động mạch lên đến 3,6 kPa, vượt trội so với nhiều sản phẩm keo sinh học thương mại hiện nay.

Trên mô tim đang đập, MeTro/SN vẫn duy trì kết dính ở áp lực 47 kPa, khẳng định khả năng chống rò rỉ trong môi trường hoạt động liên tục của tim.

Đặc biệt trong mô hình cắt đuôi chuột, miếng dán giúp giảm mất máu đến 99% so với nhóm không điều trị và 91% so với MeTro đơn thuần. Thời gian đông máu cũng được rút ngắn từ 15 phút xuống còn 12 phút với chỉ 1% hàm lượng SN trong hydrogel.

Tính an toàn sinh học là một ưu điểm nổi bật của MeTro/SN. Qua các phân tích mô học tại thời điểm 7 và 28 ngày sau điều trị, không ghi nhận hiện tượng viêm, xơ hóa hay hoại tử mô. Không xuất hiện hiện tượng tán huyết hoặc tổn thương tế bào, cho thấy sản phẩm này có khả năng tương thích sinh học cao và không gây phản ứng miễn dịch đáng kể.

Một trong những thử nghiệm đáng chú ý là việc sử dụng MeTro/SN trong xử lý tổn thương phổi heo. Kết quả cho thấy hydrogel giữ được độ bám dính và ngăn rò rỉ hoàn toàn trong suốt 14 ngày, ngay cả dưới điều kiện áp suất sinh lý mô phổi. Không ghi nhận tình trạng bong tróc hay tổn thương mô xung quanh. Đây là điều cực kỳ quan trọng khi ứng dụng trong phẫu thuật thực tế.

Các nhà nghiên cứu tin rằng với khả năng cầm máu nhanh, bám dính mạnh mẽ, đàn hồi tốt và an toàn sinh học cao, hydrogel MeTro/SN hoàn toàn có thể trở thành giải pháp thay thế hiệu quả cho chỉ khâu và các loại keo dán mô hiện nay, đặc biệt trong cấp cứu chấn thương, phẫu thuật tim mạch, ghép tạng, và các tình huống y học khẩn cấp khác.