Ein Klebstoff , inspiriert von der Sandburg Wurm löst eine klebrige Problem mit fetalen Chirurgie

Bei der Erstellung eines Klebe nach Kleber von der niedrigen WassersandburgWurm produziert gemustert, die Forscher berichten, dass sie das Problem der Frühgeburten , die manchmal von fetalen Chirurgie führen gelöst. Es könnte auch eröffnen zahlreiche Möglichkeiten , um komplexere fetalen Chirurgie sicher durchzuführen in der Zukunft. Ihr Bericht wurde im Rahmen des 248. National Meeting vorgestellt


Durch die Schaffung einer Klebe imitiert einen Klebstoff, der Sandburg Würmer verwenden, um Schutzräume zu machen, können die Forscher ein chirurgisches Problem verursacht Frühgeburten gelöst.
Bildnachweis: Fred Hayes, University of Utah

Brüche der Fruchtblase oder den Sack , der die Entwicklung von Babys , treten auf, wenn Chirurgen operieren auf einem Fötus. Es kann auch passieren , wenn sie den Fötus auf Probleme überprüfen , wie anatomische Anomalien mit einer fetoscope , einem langen, stabförmigen Instrument mit einer winzigen Kamera am Ende . Um Platz zu schaffen , werden sie zuerst einen Kanal für den Fötus mit einem Gerät mit einer scharfen Spitze . Das heißt aber auch punktiert die Fruchtblase . Wenn dies führt zu einem Leck oder Bruch , es gibt eine gute Chance, es wird zu einer Frühgeburt führen , sagen die Forscher.

" Es liegen noch keine wirksame Behandlung zur Verhinderung Eihautriss durch in utero Chirurgie verursacht", sagt Studienleiter Russell J. Stewart , Ph.D. "Verwendung von Klebstoff in der mit Flüssigkeit gefüllte Gebärmutter ist eine Herausforderung. Unsere Wasserbasis , nicht- Schwellung , ungiftig Kleber , die nicht in Wasser auflöst ideale Eigenschaften für diese anspruchsvollen Umfeld haben . Die weisen bisher darauf hin wir wahrscheinlich in der Lage sein um dieses Problem zu lösen. "

Das Team, das in der neuen Forschung, wandte sich an den Sandburg Wurm , um das Problem zu schaffen, einen Klebstoff, der in einer feuchten Umgebung , wie die Gebärmutter Sticks lösen. Diese Kreaturen routinemäßig kleben Partikel zusammen in Schutzräumen , während vollständig in Wasser eingetaucht ist. "Das Problem der Verklebung Dinge zusammen unter Wasser wurde immer und immer wieder in der Natur zu lösen , in vielfältiger Weise ", sagt Stewart, der mit der University of Utah ist . " Das Verständnis der Zusammensetzung , Verpackung und chemischen Mechanismen der natürlichen Kleber ist ein guter Ausgangspunkt für Engineering praktische und kosteneffiziente synthetische Unterwasserkleber . "

Stewart erklärt, dass das Team aus synthetischen Polymeren , die die starke Haftproteine ​​, die Sandburg Würmer produzieren zu imitieren. Diese Polymere werden aufgeladen und kann sich spontan zusammen. Sie bilden eine " nicht mit Wasser mischbaren Fluids ", was bedeutet , daß der Polymerklebstoff weiterhin getrennt von Wasser , wenn es in den Körper eingebracht . So kann es seine Aufgabe der Reparatur Punktionen zu tun.

Das Team konzentrierte sich auf die Entwicklung eines synthetischen Leim , weil natürliche Kleber kann nicht direkt von den Würmern geerntet oder von rekombinanten Genen in Wirten produziert werden , erklärt er. Stewart sagt ein weiterer Vorteil dieser neuen Polymere ist, dass sie preiswert sind. Er fügt hinzu , dass sie auch könnte zu nicht medizinischen Zwecken eingesetzt werden - in der Unterwasser Leimen und Lacken.

"Unser Klebstoff ist ein Vielfaches stärker ist als auf Fibrin basierende Gewebedichtmittel , das bereits für die klinische Verwendung zugelassen sind , aber unwirksam sind zur Abdichtung fötalen Membranen ", so Stewart. Und , sagt er, da die synthetische Kleber nicht mit Wasser mischen , ist es nicht anschwellen. Dies ist kritisch für einen Gewebekleber im Inneren des Körpers .

Er wird auch auf erfolgreiche erste Experimente mit dem Klebstoff in Tierversuchen zu melden. Diese Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit Ken Moise , Jr. , MD, und Ramesh Papanna , MD durchgeführt , der Texas Fetal Center. Papanna sagt, dass die Innovation eröffnet Chancen für Chirurgen , um komplexere fetalen Interventionen, die einfach zu riskant, noch versuchen werden , wie zum Beispiel die Behandlung von Spina bifida führen .

Titel

Vernetzbaren Komplexkoazervaten für die Reparatur von Gewebe in der Gebärmutter nach der Operation

abstrakt

Es bleibt noch Raum für Verbesserungen in Klebstoffen, lebenden Geweben . In einem Ansatz aus der marinen Sandburg Wurm kopiert wurden auf Wasserbasis Klebstoffe durch komplexe Koazervation von synthetischen copolyelectrolytes ( Co- PEs ) , die Polyphosphat und Polyamin Proteine ​​des NatursandburgWurm Kleber imitieren gebildet . Die Phase getrennt Klebe Komplexkoazervaten können und Bindung nass oder komplett untergetaucht Gewebe aufgetragen werden. Die Klebstoffe werden durch Photo gehärteten oder chemisch eingeleitet kovalente Vernetzung durch Seitenketten Methacryloylgruppe . Die Steifigkeit und Haftfestigkeit der vernetzten Haft Komplexkoazervaten kann durch die Schaffung zusätzlicher Polymernetzwerke im koazervierten Co- PE -Netzwerk moduliert werden. Polymerisation von Polyethylenglycoldiacrylat (PEG -DA) Makromere während komplexer Koazervatbildung eingeschlossene erhöht den Modul und die Verbundfestigkeit der vernetzten Klebstoffen. Die vernetzten Komplexkoazervat Klebstoffe mit PEG Netzwerke schwoll weniger als 1% über 30 Tage in physiologischer Kochsalzlösung . Präklinische Prüfung der Haft Komplexkoazervaten läuft für die in fetoscopic Operationen.