Chirurghi abili possono fare cose incredibili in posti estremamente piccoli, ma trovare modi migliori per suturare piccoli vasi sanguigni è stata una sfida continua anche per i migliori.
In un articolo appena pubblicato sulla rivista Nanotecnologia della natura , diversi ricercatori dell'Università del Delaware mostrano come un nuovo idrogel a base di peptidi potrebbe un giorno rendere il processo di riconnessione più facile da eseguire e meno probabile che fallisca.
Il nuovo processo utilizza un idrogel sviluppato da Daniel J. Smith, che ha conseguito il dottorato all'UD nel 2013 ed è l'autore principale dell'articolo. Altri collaboratori includono Katelyn Nagy-Smith, che ha recentemente completato tutti i requisiti per il suo dottorato presso UD, e Joel Schneider, che era un professore all'UD e ora è nel Laboratorio di Biologia Chimica presso il National Cancer Institute.
Anche parte dello studio erano ricercatori della Johns Hopkins University School of Medicine e del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica della Johns Hopkins.
Smith ha progettato il peptide, basandosi su un processo di autoassemblaggio sviluppato più di dieci anni fa da Schneider mentre era professore al Dipartimento di Chimica e Biochimica di UD, e Darrin Pochan, professore e presidente del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali dell'UD.
Nagy-Smith ha fatto la microscopia, utilizzando un microscopio elettronico a trasmissione presso il National Cancer Institute per mostrare come cambiano le fibre quando esposte alla luce ultravioletta.
Il modo in cui i piccoli vasi vengono ricollegati ora include punti applicati in microchirurgia. Ma il piccolo, le navi a parete sottile sono fragili e soggette a danni durante la manipolazione.
L'idrogel a base di peptidi può essere sintonizzato in modi precisi con uno specifico amminoacido, permettendo al materiale di cambiare forma più volte durante una procedura - diventando abbastanza rigido da aprire e sostenere un minuscolo vaso quando viene prima iniettato e poi, dopo che le suture sono state completate, dissolvendosi rapidamente sotto la luce ultravioletta per consentire la circolazione ripristinata.
Smith ha inserito l'aminoacido nella sequenza in un modo che consente un controllo preciso e ha scoperto che l'idrogel avrebbe formato un semi-solido per sostenere le pareti del minuscolo vaso, prevenendo danni durante la sutura sospendendo anche le estremità per un migliore controllo.
"È analogo ai blocchi di Lego che si mettono insieme per costruire una struttura, poi crollare quando gli viene detto di farlo, " ha detto Smith, che ora lavora alla Glaxo Smith Kline. "Ci sono forze attrattive all'opera - queste sono idrofobiche, molecole grasse che vogliono associarsi tra loro, ma può anche essere innescato per sfaldarsi."
Così, Egli ha detto, quando la sostanza viene iniettata nelle estremità del minuscolo vaso, l'eccesso trasuda dalle estremità formando una piccola massa di gel che circonda entrambe le estremità, consentendo ai chirurghi di effettuare una connessione più semplice.
"Questo aiuterebbe in qualsiasi tipo di intervento chirurgico in cui si sta cercando di ripristinare il maggior numero possibile di vasi, se in un intero trapianto o in un tessuto danneggiato da qualche tipo di incidente, " Nagy-Smith ha detto. "Non solo tiene aperta la nave, effettivamente attacca i vasi in posizione senza usare molti morsetti. Il chirurgo ha essenzialmente una terza mano".
Testato con i topi, le cui arterie femorali hanno un diametro di circa 200 micron - quattro o cinque capelli umani - il documento mostra il processo preciso utilizzato dai collaboratori e suggerisce che l'idrogel potrebbe un giorno essere utilizzato in interventi di bypass cardiaco e di trapianto e potrebbe anche aprire nuove possibilità nella ricerca .
