Биологи из США создали "супер-клей" для склеивания ран

Ученые из Австралии и США создали уникальный биологический "супер-клей", способный склеивать края ран и "сшивать" между собой самые мягкие и нежные ткани, такие как легкие или артерии, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine.

"Потенциал применения у этого клея огромен, начиная с "заклеивания" ран на поле боя или после различных катастроф, и заканчивая различными сложными хирургическими операциями в клиниках. Мы показали, что наша разработка может работать в самых разных условиях и может решать те проблемы, которые нельзя ликвидировать при помощи других клеев. Мы готовы приступить к опытам на человеке и надеемся, что MeTro скоро начнет спасать жизни людей", - заявил Энтони Вайсс (Anthony Weiss) из университета Сиднея (Австралия).

Одной из главных проблем для хирургов в операционных и для военных на поле боя является то, что все существующие методы остановки кровотечений и ликвидации ран имеют большие недостатки. К примеру, "сшивание" раны хирургическими нитками требует большого количества времени, а обычный супер-клей, самое удобное и надежное средство для склеивания ран, является очень токсичной и хрупкой субстанцией.

В последние годы ученые возлагали большие надежды на синтетические аналоги клея ракушек, при помощи которых они прикрепляются к скалам. Это вещество хорошо работает под водой, однако сила его оказалась слишком небольшой для того, чтобы склеивать порванные хрящи, связки, мускулы и другие органы.

В среднем, "клей моллюсков" и другие клеевые составы, безопасные для организма, удерживают склеенные поверхности примерно в 80-100 раз хуже, чем хрящи и связки прикрепляются к костям. Это делает их абсолютно бесполезными для проведения операций, так как они будут постоянно открываться или ломаться при лечении крупных ран.

Секрет создания такого клея, как рассказывает Вайсс, скрывался в теле самого человека. Наша соединительная ткань состоит из волокон белка эластина, очень прочного и при этом гибкого вещества, способного растягиваться в несколько раз и при этом сохранять свою форму. Свойства эластина, как недавно заметили ученые, могут сильно меняться в зависимости от того, как именно переплетены его молекулы.

Это связано с тем, что эластин состоит из небольших "строительных блоков" - относительно коротких молекул белка протоэластина, хорошо растворимых в воде. Изучая их свойства, Вайсс и его коллеги недавно выяснили, как можно заставить микробов производить эти молекулы в больших количествах. Это заставило их задуматься - нельзя ли использовать протоэластин для создания "супер-клея", который бы не был бы токсичным для организма и не уступал в прочности тканям тела человека.

Проблема заключалась в том, что ученые не знали, как молекулы протоэластина соединяются между собой и формируют длинные цепочки во время синтеза эластина в клетках соединительной ткани и в коже человека. Они не стали гадать и пытаться искать ответ в клетках людей или животных, а изобрели свой собственный способ полимеризации протоэластина, смешав его с метилметакрилатом, сырьем для производства органического стекла.

Это вещество, как отмечают ученые, является густой бесцветной жидкостью в том случае, если оно хранится в темном помещении, и при освещении ультрафиолетовой лампой или Солнцем оно быстро твердеет, превращаясь в эластичный и полупрозрачный пластик. Добавив небольшое количество "жидкого оргстекла" в протоэластин, ученые получили своеобразный "супер-клей", не токсичный для организма и при этом обладающий высокой гибкостью и прочностью.

"Главный плюс нашего клея MeTro заключается в том, что он мгновенно превращается в гель в тот момент, когда он касается поверхности кожи, благодаря чему он никуда не "убежит" при обработке ран. В дальнейшем, его прочность можно повысить, подсветив рану ультрафиолетом, благодаря чему наш клей может очень точечно и при этом надежно склеивать раны", - добавляет Насим Аннаби (Nasim Annabi), химик из Северо-Восточного университета в Бостоне (США).

Работу этого клея, как рассказывают Аннаби и Вайсс, их команда проверила в ходе экспериментов на мышах и свиньях, заклеив им поврежденные артерии и легкие. И в том и в другом случае рана полностью затянулась до того, как клей полностью рассосался, и все прооперированные животные выжили. Как надеются биологи, в скором времени они получат разрешение на проведение аналогичных опытов на добровольцах, что откроет дорогу для использования MeTro в клинической практике.