Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Биоклей с ферментом из яда змеи заживил крысиные раны

Китайские исследователи с коллегами из Канады разработали клей для заживления ран из модифицированного желатина и фермента из яда змеи Bothrops atrox.

Биоклей с ферментом из яда змеи заживил крысиные раны

Биосовместимый клей под воздействием видимого света способствует заживлению ран и останавливает кровотечение меньше, чем за минуту. По таким показателям, как биоадгезия, прочность и время свертывания крови, «змеиный» клей оказался эффективнее, чем стандартный фибриновый клей. В работе, опубликованной в журнале Science Advances, ученые опробовали свою разработку на ранах крыс.



Хирургические клеи бывают синтетические, например, цианоакрилаты или клеи на основе полиэтиленгликоля, а также природного происхождения — на основе фибрина, полисахаридов, альбумина или желатина. Однако синтетические клеи могут быть токсичны. Например, при разложении цианоакрилатов высвобождаются цианоацетат и формальдегид, которые могут вызвать воспалительную реакцию. А природные биоадгезивы обладают отличной биосовместимостью, но зачастую имеют низкую прочность и адгезию, в том числе, золотой стандарт хирургических клеев — фибриновый клей. Есть еще одна проблема — кровотечение из ран ослабляет адгезионное взаимодействие клея с тканями.

Вдохновленные способностью змеиного яда сворачивать кровь, исследователи во главе с Ичэн Го (Yicheng Guo) и Ин Ван (Ying Wang) из Армейского медицинского университета в Чунцине разработали биоклей на основе модифицированного желатина с содержанием фермента гемокоагулазы, извлеченным из яда змеи вида кайсака (Bothrops atrox), которая является одной из самых ядовитых змей Южной Америки. Известно, что яд этой змеи способствует быстрому превращению фибриногена в фибрин — основу сгустка при свертывании крови.

Ученые включили гемокоагулазу в метакрилированный желатин. Сам по себе желатин может ускорять образование сгустков, однако он не справляется с сильным кровотечением. Когда клей наносится на рану, он глубоко проникает в ткани, а затем под действием видимого света (от 430 до 530 нанометров) происходит гелеобразование, и полимерные цепи переплетаются с тканями, а змеиный фермент помогает остановить кровь.

Как показали испытания, «змеиный» клей имеет в 10 раз большую адгезионную силу, чем фибриновый клей, а прочность на разрыв у него — 35,64 килопаскалей, в то время как у фибринового клея — 2,93. Более того, в испытаниях in vitro клей сворачивал кровь примерно за 45 секунд, а фибриновому клею нужно было в 2 раза больше времени.

Испытания in vivo исследователи провели на крысах. С помощью хирургического ножа животным сделали разрез в два сантиметра. Одним крысам раны обработали 20 микролитрами клея под воздействием света в течение одной минуты, другим — метакрилированным желатином, а третьим — фибриновым клеем. Раны осматривали ежедневно в течение 20 дней. На пятый день рана, обработанная клеем с змеиным ферментом зажила, в отличие от ран, обработанных желатином и фибриновым клеем. Кроме того, «змеиный» клей протестировали на глубоких порезах кожи крыс, разрыве аорты и поврежденной печени.

Биоклей с ферментом из яда змеи заживил крысиные раны
(A) Схематическое изображение разреза кожи; (B) фотографии раны в разные дни; (C) окраска гематоксилин-эозином 5-й и 20-й дни.

Восстановление кожи и тканей зависит от площади и глубины повреждения, сопутствующих заболеваний, возраста и других факторов. Раны, полученные в светлое время суток, заживают лучше, чем полученные ночью — к таким выводам пришли клеточные биологи из Кембриджа на основании экспериментов с циркадными ритмами в клетках соединительной ткани. Оказалось, что активность этих клеток, от которой зависит скорость заживления ран, регулируется в соответствии с биологическими часами.

Автор: Виктория Барановская





Ссылка на источник

Tags: биотехнология, медицина, регенерация, травмы, физиология, яды
Subscribe

Posts from This Journal “биотехнология” Tag

Buy for 20 tokens
По поводу моего вчерашнего поста "Я разорён", каюсь, был не прав, однако получил очень полезный фитбек. Об этом подробно... (фото: Яндекс Картинки, кадр из к/ф Во все тяжкие) Возможно было глупо использовать стандартную подачу информации, а именно "кликбейт", когда пишу…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 2 comments