ข่าวไอที Blognone » แรงบันดาลใจจากหอยทาก นำมาสู่เทปสมานแผลสำหรับแผลผ่าตัดอวัยวะภายในได้สำเร็จ

แรงบันดาลใจจากหอยทาก นำมาสู่เทปสมานแผลสำหรับแผลผ่าตัดอวัยวะภายในได้สำเร็จ

12 มีนาคม 2018
50   0

นักวิจัยจาก Wyss Institue แห่งมหาวิทยาลัย Harvard คิดค้นวัสดุเพื่อใช้เป็นเทปปิดสมานแผลสำหรับแผลผ่าตัดอวัยวะภายในร่างกายได้

แต่เดิมทีการปิดแผลห้ามเลือดแผลผ่าตัดบริเวณอวัยวะภายในร่างกายนั้นมีข้อจำกัดที่ซับซ้อนกว่าแผลผิวหนังภายนอก เทคนิคที่ใช้กันมีทั้งการเย็บแผลด้วยไหมหรือลวดเย็บสำหรับงานผ่าตัดโดยเฉพาะซึ่งต้องอาศัยความชำนาญของแพทย์ผู้ผ่าตัด และต้องใช้เวลาในการลงมือทำ ในขณะการใช้กาวสมานแผลซึ่งทำได้รวดเร็วกว่าและเป็นวิธีทั่วไปสำหรับการปิดแผลห้ามเลือดผิวหนังภายนอกนั้นก็ไม่ตอบโจทย์เรื่องความยืดหยุ่น เพราะเมื่อเนื้อกาวแข็งตัวมันจะเปราะจนแตกและหลุดออกจากแผลได้ง่ายเมื่อพื้นผิวเนื้อเยื่อที่มันยึดเกาะอยู่มีการเคลื่อนไหวปรับเปลี่ยนรูปทรงพื้นผิว ซึ่งคงเป็นไปไม่ได้ที่จะเติมกาวลงไปใหม่กับบาดแผลที่อวัยวะภายในร่างกาย

No Description

แนวคิดเรื่องเทปยาสมานแผลเพื่อใช้งานทดแทนจึงเกิดขึ้น หากแต่โจทย์ในการคิดค้นเทปสมานแผลนี้ท้าทายมาก วัสดุที่ใช้จะต้องไม่เป็นพิษต่อร่างกาย, ทนทานอยู่ได้นาน, มีความสามารถยึดเกาะที่ดีเยี่ยม และจะต้องมีความยืดหยุ่นเอื้อต่อการใช้ชีวิตที่ต้องมีการเคลื่อนไหวร่างกาย

ทีมวิจัยของ Wyss Institute ได้แรงบันดาลใจจากหอยทาก และคิดว่านั่นคือกุญแจของการคิดค้นวัสดุที่พวกเขาต้องการ หอยทากเคลื่อนที่ไปบนพื้นผิวต่างๆ โดยการยึดเกาะกับพื้นผิวนั้น และแม้ว่าพิื้นผิวที่หอยทากเกาะอยู่จะมีการปรับเปลี่ยนรูปทรง มันก็ยังคงเกาะติดอยู่กับที่ได้ ทีมวิจัยจึงตั้งใจสร้างวัสดุที่มีลักษณะกายภาพคล้ายคลึงกัน และวัสดุนั้นก็คือ hydrogel

hydrogel เป็นวัสดุพอลิเมอร์จำพวกหนึ่งซึ่งประกอบขึ้นจากสายโซ่โมเลกุลที่สร้างพันธะดึงดูกับโมเลกุลของน้ำ (และโดยมากจะละลายได้ในน้ำ) โดย hydrogel ที่ทีมวิจัยของ Wyss Institue พัฒนาเพื่อใช้งานนี้สร้างขึ้นจากวุ้นอัลจิเนตที่สกัดได้จากสาหร่ายทะเล (ใช้ในการประกอบอาหาร) ประกอบกับ polyacrylamide (เป็นสารที่ใช้ในการผลิตคอนแทคเลนส์) ซึ่งทำให้เกิดเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นและเหนียวรับแรงดึงได้ดี จากนั้นทำการเพิ่มสารยึดเกาะซึ่งมีส่วนประกอบของ chitosan

ผลลัพธ์ที่ได้จากกระบวนการที่กล่าวมา กลายเป็นวัสดุเพื่อใช้งานเป็นเทปกาวสมานแผลที่มีความยืดหยุ่นสูง โดยทนรับแรงดึงจนวัสดุยืดออกได้ถึง 20 เท่า มีแรงยึดเกาะพื้นผิวเนื้อเยื่อที่ดี แม้แต่พื้นผิวเปียกที่มีการเคลื่อนไหวตลอดเวลาอย่างเช่นกล้ามเนื้อหัวใจที่กำลังทำงาน ความทนทานของมันสามารถทนแรงตึงได้ดีกว่าวัสดุปิดแผลที่ดีที่สุดในปัจจุบันถึง 3 เท่า

การทดสอบวัสดุ hydrogel กับเนื้อเยื่อของสัตว์ทดลองให้ผลที่น่าประทับใจ มันสามารถเกาะติดกับเนื้อเยื่ออวัยวะของหนูทดลองที่ยังมีชีวิตได้เป็นอย่างดีตลอดระยะเวลา 2 สัปดาห์ และการทดสอบอุดรูโหว่ของหัวใจหมูก็ไม่พบการรั่วซึมหลังการทดสอบปั๊มของเหลว (ใช้แทนเลือด) ไหลเวียนผ่านหัวใจหมูหลายหมื่นครั้ง ส่วนการทดสอบเรื่องความเป็นพิษก็ได้ตรวจสอบกับแผลเลือดออกในตับของหนู ก็พบว่าวัสดุ hydrogel ไม่ก่อความเสียหายให้กับเนื้อเยื่อที่มันยึดเกาะ ทั้งนี้ตัววัสดุ hydrogel ทำหน้าที่ของมันได้อย่างดีตามที่ออกแบบโดยไม่ไปยึดเกาะกับเนื้อเยื่ออวัยวะอื่นที่นอกเหนือจากพื้นที่บาดแผลที่นักวิจัยต้องการปิดทับ

No Description

การประยุกต์ใช้วัสดุ hydrogel นี้ไม่เพียงจะใช้ได้เป็นแค่เทปกาวสมานแผลผ่าตัดเท่านั้น มันสามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อการให้ยาหรือสารเคมีแก่อวัยวะภายในได้ โดยทำหน้าที่ภาชนะบรรจุส่วนผสมของยาซึ่งจะสามารถยึดเกาะเข้ากับอวัยวะเป้าหมายการให้ยาได้โดยตรง หรือจะใช้เพื่อเป็นวัสดุยึดเกาะเครื่องมือทางการแพทย์อย่างเช่นอุปกรณ์กระตุ้นการเต้นของหัวใจก็ย่อมทำได้ ซึ่งก้าวต่อไปของทีมวิจัยคือตั้งเป้าการพัฒนาวัสดุให้สามารถย่อยสลายได้เองเมื่อบาดแผลภายในร่างกายหายดีแล้ว

ที่มา - The Haevard Gazette

[source: https://www.blognone.com/node/100500]