బయోనిక్ యాంటీ-బ్లడ్ టిష్యూ గ్లూ త్వరగా గాయాలను మూసివేస్తుంది మరియు రక్తస్రావం ఆపుతుంది

MIT ఇంజనీర్లు ఒక శక్తివంతమైన, బయో కాంపాజిబుల్ జిగురును రూపొందించారు, ఇది గాయపడిన కణజాలాన్ని మూసివేయగలదు మరియు రక్తస్రావం ఆపగలదు, బార్నాకిల్స్ రాళ్లకు అతుక్కోవడానికి ఉపయోగించే అంటుకునే పదార్ధం ద్వారా ప్రేరణ పొందింది. క్రెడిట్: స్టాక్ ఫోటోలు
రాళ్లకు అతుక్కోవడానికి బార్నాకిల్స్ ఉపయోగించే అంటుకునే పదార్థాన్ని అనుకరించే కొత్త అంటుకునే గాయం చికిత్సకు మెరుగైన మార్గాన్ని అందించవచ్చు.
బార్నాకిల్స్ రాళ్లకు అతుక్కోవడానికి ఉపయోగించే జిగట పదార్ధం నుండి ప్రేరణ పొందిన MIT ఇంజనీర్లు గాయపడిన కణజాలాన్ని మూసివేసి రక్తస్రావం ఆపగల శక్తివంతమైన బయో కాంపాజిబుల్ జిగురును రూపొందించారు.
ఉపరితలం రక్తంతో కప్పబడినప్పటికీ, ఈ కొత్త పేస్ట్ ఉపరితలంపై కట్టుబడి ఉంటుంది మరియు అప్లికేషన్ తర్వాత దాదాపు 15 సెకన్లలో గట్టి ముద్రను ఏర్పరుస్తుంది. గాయానికి చికిత్స చేయడానికి మరియు శస్త్రచికిత్స సమయంలో రక్తస్రావం నియంత్రించడానికి ఈ జిగురు మరింత ప్రభావవంతమైన మార్గాన్ని అందించగలదని పరిశోధకులు అంటున్నారు.
"మేము ఒక సవాలు వాతావరణంలో సంశ్లేషణ సమస్యను పరిష్కరిస్తున్నాము, అంటే, మానవ కణజాలాల యొక్క తేమ, డైనమిక్ వాతావరణం. అదే సమయంలో, మేము ఈ ప్రాథమిక పరిజ్ఞానాన్ని ప్రాణాలను రక్షించగల నిజమైన ఉత్పత్తులుగా మార్చడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాము, ”అని MIT మెషినరీ ఇంజనీరింగ్ మరియు సివిల్ మరియు పర్యావరణ ఇంజనీరింగ్ ప్రొఫెసర్ మరియు అధ్యయనం యొక్క సీనియర్ రచయితలలో ఒకరైన జావో జువాన్హే అన్నారు.
క్రిస్టోఫ్ నాబ్జ్‌డైక్ మిన్నెసోటాలోని రోచెస్టర్‌లోని మాయో క్లినిక్‌లో కార్డియాక్ అనస్థీషియాలజిస్ట్ మరియు ఇంటెన్సివ్ కేర్ ఫిజిషియన్ మరియు ఆగస్ట్ 9, 2021న నేచర్ బయోమెడికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో ప్రచురించబడిన పేపర్ యొక్క సీనియర్ రచయిత. MIT పరిశోధన శాస్త్రవేత్త హ్యూన్‌వూ యుక్ మరియు పోస్ట్‌డాక్టోరల్ తోటి జింగ్జింగ్ వు అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన రచయితలు.
పరిశోధనా బృందం: హ్యూన్‌వూ యుక్, జింగ్‌జింగ్ వు, జువాన్హే జావో (ఎడమ నుండి కుడికి), తమ చేతుల్లో బార్నాకిల్ షెల్ మరియు బార్నాకిల్ గమ్ హెమోస్టాటిక్ లేపనం పట్టుకొని ఉన్నారు. క్రెడిట్: పరిశోధకుడిచే అందించబడింది
రక్తస్రావం ఆపడానికి ఒక మార్గాన్ని కనుగొనడం చాలా కాలంగా ఉన్న సమస్య, అయితే ఇది ఇంకా పూర్తిగా పరిష్కరించబడలేదు, జావో చెప్పారు. కుట్లు సాధారణంగా గాయాలను మూసివేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, అయితే కుట్లు అనేది చాలా సమయం తీసుకునే ప్రక్రియ, ఇది సాధారణంగా అత్యవసర పరిస్థితుల్లో చేయలేరు. సైనికులలో, గాయం తర్వాత మరణానికి రక్త నష్టం ప్రధాన కారణం, అయితే సాధారణ జనాభాలో, గాయం తర్వాత మరణానికి రక్త నష్టం రెండవ ప్రధాన కారణం.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, రక్తస్రావం ఆపగలిగే కొన్ని పదార్థాలు, హెమోస్టాటిక్ ఏజెంట్లు అని కూడా పిలుస్తారు, మార్కెట్లో ఉన్నాయి. వీటిలో చాలా వరకు రక్తం గడ్డకట్టడానికి స్వయంగా సహాయపడే గడ్డకట్టే కారకాలను కలిగి ఉన్న పాచెస్‌ను కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, ఇవి ఒక ముద్రను ఏర్పరచడానికి చాలా నిమిషాలు పడుతుంది మరియు ఎక్కువగా రక్తస్రావం అయ్యే గాయాలపై ఎల్లప్పుడూ పని చేయవు.
జావో యొక్క ప్రయోగశాల చాలా సంవత్సరాలుగా ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి కట్టుబడి ఉంది. 2019 లో, అతని బృందం డబుల్ సైడెడ్ టిష్యూ టేప్‌ను అభివృద్ధి చేసింది మరియు శస్త్రచికిత్స కోతలను మూసివేయడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చని చూపించింది. ఈ టేప్ తేమతో కూడిన పరిస్థితులలో ఎరను పట్టుకోవడానికి సాలెపురుగులు ఉపయోగించే అంటుకునే పదార్థం నుండి ప్రేరణ పొందింది. ఇది చార్జ్డ్ పాలిసాకరైడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి ఉపరితలం నుండి నీటిని దాదాపు వెంటనే గ్రహించగలవు, జిగురుకు అంటుకునే చిన్న పొడి మచ్చలను తొలగిస్తాయి.
వారి కొత్త కణజాల జిగురు కోసం, పరిశోధకులు మరోసారి ప్రకృతి నుండి ప్రేరణ పొందారు. ఈసారి, వారు బార్నాకిల్స్‌పై తమ దృష్టిని కేంద్రీకరించారు, అవి రాళ్ళు, పడవ పొట్టు మరియు తిమింగలాలు వంటి ఇతర జంతువులతో జతచేయబడిన చిన్న క్రస్టేసియన్‌లు. ఈ ఉపరితలాలు తేమగా ఉంటాయి మరియు సాధారణంగా చాలా మురికిగా ఉంటాయి-ఈ పరిస్థితులు అంటుకోవడం కష్టతరం చేస్తాయి.
"ఇది మా దృష్టిని ఆకర్షించింది," యుక్ చెప్పారు. "ఇది చాలా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే రక్తస్రావం కణజాలాన్ని మూసివేయడానికి, మీరు తేమను మాత్రమే కాకుండా, బయటకు ప్రవహించే రక్తం యొక్క కాలుష్యాన్ని కూడా ఎదుర్కోవలసి ఉంటుంది. సముద్ర వాతావరణంలో నివసించే ఈ జీవి దానితో వ్యవహరించడానికి మనం చేయవలసిన పనినే చేస్తుందని మేము కనుగొన్నాము. సంక్లిష్ట రక్తస్రావం సమస్యలు."
బార్నాకిల్ గమ్ యొక్క పరిశోధకుల విశ్లేషణ ఇది ప్రత్యేకమైన కూర్పును కలిగి ఉందని చూపిస్తుంది. బార్నాకిల్ ఉపరితలంపై అటాచ్ చేయడంలో సహాయపడే జిగట ప్రోటీన్ అణువులు ఒక రకమైన నూనెలో నిలిపివేయబడతాయి, ఇది నీటిని మరియు ఉపరితలంపై కనిపించే ఏదైనా కలుషితాలను తిప్పికొట్టగలదు, తద్వారా జిగట ప్రోటీన్ ఉపరితలంపై గట్టిగా జతచేయబడుతుంది.
MIT బృందం వారు గతంలో అభివృద్ధి చేసిన అంటుకునేదాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా ఈ జిగురును అనుకరించటానికి ప్రయత్నించాలని నిర్ణయించుకున్నారు. ఈ జిగట పదార్థం పాలీ (యాక్రిలిక్ యాసిడ్) అని పిలువబడే ఒక పాలిమర్‌ను కలిగి ఉంటుంది, దీనిలో NHS ఈస్టర్ అనే కర్బన సమ్మేళనం సంశ్లేషణను అందించడానికి పొందుపరచబడింది, అయితే చిటోసాన్ పదార్థాన్ని బలపరిచే చక్కెర. పరిశోధకులు ఈ పదార్ధం యొక్క రేకులను స్తంభింపజేస్తారు, వాటిని కణాలుగా రుబ్బుతారు, ఆపై ఈ కణాలను మెడికల్-గ్రేడ్ సిలికాన్ నూనెలో సస్పెండ్ చేస్తారు.
ఫలితంగా వచ్చే పేస్ట్‌ను తడి ఉపరితలంపై (రక్తంతో కప్పబడిన కణజాలం వంటివి) వర్తింపజేసినప్పుడు, నూనె రక్తం మరియు ఇతర పదార్థాలను తిప్పికొడుతుంది, దీని వలన జిగట కణాలు క్రాస్‌లింక్ చేయబడి గాయంపై గట్టి ముద్రను ఏర్పరుస్తాయి. ఎలుకలపై పరిశోధకులు జరిపిన పరీక్షల్లో జిగురును ప్రయోగించిన 15 నుంచి 30 సెకన్లలో సున్నితంగా ఒత్తిడి చేయడం వల్ల జిగురు గట్టిపడి రక్తస్రావం ఆగిపోయిందని తేలింది.
2019లో పరిశోధకులు రూపొందించిన డబుల్ సైడెడ్ టేప్‌తో పోలిస్తే, ఈ కొత్త పదార్థం యొక్క ఒక ప్రయోజనం ఏమిటంటే, పేస్ట్‌ను క్రమరహిత గాయాలకు సరిపోయేలా అచ్చు వేయవచ్చు మరియు సీలింగ్ శస్త్రచికిత్సకు టేప్ మరింత అనుకూలంగా ఉంటుందని పరిశోధకులు తెలిపారు. కణజాలానికి వైద్య పరికరాన్ని అటాచ్ చేయండి. "అచ్చు వేయగల పేస్ట్ ఏదైనా క్రమరహిత ఆకారం మరియు ముద్రలోకి ప్రవహిస్తుంది మరియు సరిపోతుంది" అని వు చెప్పారు. "ఇది వివిధ సక్రమంగా ఆకారంలో ఉన్న రక్తస్రావం గాయాలకు స్వేచ్ఛగా స్వీకరించడానికి వినియోగదారులను అనుమతిస్తుంది."
పందులపై నిర్వహించిన పరీక్షలలో, మాయో క్లినిక్‌లోని నాబ్జ్‌డైక్ మరియు అతని సహచరులు ఈ జిగురు రక్తస్రావం త్వరగా ఆపగలదని మరియు వారు పోల్చిన వాణిజ్యపరంగా లభించే హెమోస్టాటిక్ ఏజెంట్ కంటే ఇది వేగంగా మరియు మరింత ప్రభావవంతంగా పనిచేస్తుందని కనుగొన్నారు. పందులకు శక్తివంతమైన బ్లడ్ థిన్నర్ (హెపారిన్) ఇచ్చినప్పుడు కూడా ఇది పని చేస్తుంది, తద్వారా రక్తం ఆకస్మికంగా గడ్డకట్టదు.
వారి పరిశోధన ప్రకారం, సీల్ చాలా వారాల పాటు చెక్కుచెదరకుండా ఉంటుంది, కణజాలం స్వయంగా నయం కావడానికి సమయాన్ని అనుమతిస్తుంది మరియు జిగురు ప్రస్తుతం ఉపయోగించిన హెమోస్టాటిక్ ఏజెంట్ల వల్ల కలిగే మంట మాదిరిగానే చిన్న మంటను కలిగిస్తుంది. జిగురు కొన్ని నెలల్లో శరీరంలో నెమ్మదిగా శోషించబడుతుంది. ప్రారంభ దరఖాస్తు తర్వాత సర్జన్ గాయాన్ని రిపేరు చేయవలసి వస్తే, దానిని కరిగించే ద్రావణాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా ముందుగానే తొలగించవచ్చు.
పరిశోధకులు ఇప్పుడు పెద్ద గాయాలపై జిగురును పరీక్షించాలని ప్లాన్ చేస్తున్నారు మరియు గాయానికి చికిత్స చేయడానికి జిగురును ఉపయోగించవచ్చని ఇది రుజువు చేస్తుందని వారు ఆశిస్తున్నారు. శస్త్రచికిత్స సమయంలో ఇది ఉపయోగకరంగా ఉంటుందని కూడా వారు ఊహించారు, సాధారణంగా సర్జన్ రక్తస్రావాన్ని నియంత్రించడానికి చాలా సమయం గడపవలసి ఉంటుంది.
"మేము సాంకేతికంగా అనేక సంక్లిష్ట శస్త్రచికిత్సలు చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాము, కానీ ముఖ్యంగా తీవ్రమైన రక్తస్రావం త్వరగా నియంత్రించే మా సామర్థ్యం నిజంగా మెరుగుపడలేదు" అని నబ్జ్డిక్ చెప్పారు.
మరొక సాధ్యం అప్లికేషన్ రక్తస్రావం ఆపడానికి సహాయం చేస్తుంది. ఈ రోగులు వారి రక్తనాళాలలోకి ప్లాస్టిక్ గొట్టాలను చొప్పించారు, ధమని లేదా కేంద్ర సిరల కాథెటర్‌లు లేదా ఎక్స్‌ట్రాకార్పోరియల్ మెమ్బ్రేన్ ఆక్సిజనేషన్ (ECMO) కోసం ఉపయోగిస్తారు. ECMO సమయంలో, రోగి యొక్క రక్తాన్ని ఆక్సిజనేట్ చేయడానికి శరీరం నుండి బయటకు పంపడానికి ఒక యంత్రం ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది తీవ్రమైన గుండె లేదా ఊపిరితిత్తుల వైఫల్యంతో బాధపడుతున్న వ్యక్తులకు చికిత్స చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ట్యూబ్ సాధారణంగా చాలా వారాలు లేదా నెలలు చొప్పించబడుతుంది మరియు చొప్పించిన ప్రదేశంలో రక్తస్రావం సంక్రమణకు కారణమవుతుంది.
రిఫరెన్స్: "వేగవంతమైన మరియు గడ్డకట్టే-స్వతంత్ర హెమోస్టాటిక్ సీలింగ్ కోసం బార్నాకిల్ గమ్ ప్రేరణతో అతికించండి" రచయితలు: హ్యూన్‌వూ యుక్, జింగ్జింగ్ వు, టిఫనీ ఎల్. సర్రాఫియన్, జిన్యు మావో, క్లాడియా ఇ. వరెలా, ఎల్లెన్ టి. రోచె, లీగ్ జి. గ్రిఫిత్స్, క్రిస్టోఫ్ స్రిఫిత్స్, . నాబ్జ్‌డైక్ మరియు జువాన్హే జావో, 9 ఆగస్టు 2021, నేచర్ బయోమెడికల్ ఇంజనీరింగ్.DOI: 10.1038/s41551-021-00769-y
జిగురును వాణిజ్యీకరించడంలో సహాయపడటానికి పరిశోధకులు MIT దేశ్‌పాండే కేంద్రం నుండి నిధులు పొందారు, జంతు నమూనాలపై అదనపు ముందస్తు అధ్యయనాల తర్వాత వారు సాధించాలని వారు ఆశిస్తున్నారు. మసాచుసెట్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ మరియు జోల్ ఫౌండేషన్‌లోని సోల్జర్ నానోటెక్నాలజీ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ద్వారా నేషనల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ హెల్త్, నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ మరియు ఆఫీస్ ఆఫ్ ఆర్మీ రీసెర్చ్ నుండి ఈ పరిశోధనకు నిధులు లభించాయి.
దయచేసి వీలైనంత త్వరగా దీన్ని వాణిజ్యీకరించండి. నా భార్య నా గాయాన్ని జిగురుతో మూసివేసింది. నరకం లాగా కుట్టండి. సరే, తను అప్లై చేసిన ప్రతిసారీ చెప్పినట్లు నేను బేబీనే కదా.
SciTechDaily: 1998 నుండి సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ వార్తలకు అత్యుత్తమ నిలయం. ఇమెయిల్ లేదా సోషల్ మీడియా ద్వారా తాజా సాంకేతిక వార్తలతో తాజాగా ఉండండి.
కైజర్ పర్మనెంట్ మరియు CDC పరిశోధకులచే 6.2 మిలియన్ల రోగుల అధ్యయనం 2 సంవత్సరాల పాటు కొనసాగుతుంది. ఫెడరల్ మరియు సీజర్స్ మెడికల్ ఇన్‌స్టిట్యూషన్‌ల పరిశోధకులు ఆరోగ్య రికార్డులను పరిశీలిస్తున్నారు…