Próxima generación: Pegamento quirúrgico fuerte bajo demanda
La aplicación de pegamento a un defecto vascular. RANDAL MCKENZIE (ILUSTRACIONES DE MCKENZIE)El material: Inspirado en las secreciones pegajosas producidas por babosas, caracoles, y gusanos, y al darse cuenta de la oportunidad de mejorar la forma en que se reparan los vasos sanguíneos y los defectos cardíacos congénitos durante la cirugía, los investigadores de Boston desarrollaron y probaron un nuevo tipo de pegamento quirúrgico. El material tiene todas las propiedades adecuadas: se adhiere bien al tejido húmedo, repele la sangre y el agua, y es lo suficientemente fuerte como para unir los vasos sanguíneos principales incluso bajo la presión del flujo de sangre. El equipo, dirigido por Jeffrey Karp, bioingeniero del Brigham and Women’s Hospital en Boston, Massachusetts, y el cirujano cardíaco del Boston Children’s Hospital Pedro del Nido, ha demostrado hasta ahora que el pegamento puede sellar la arteria carótida y adherirse a la pared del corazón durante la cirugía en cerdos.
“Probamos el adhesivo en probablemente el más exigente y dinámico…
Novedades: Las contracciones del corazón y el flujo sanguíneo constante dificultan la reconexión de vasos sanguíneos, la colocación de dispositivos y el sellado de orificios en el corazón durante la cirugía. Suturas y grapas se utilizan habitualmente, pero no son elásticas y pueden ejercer una presión dañina sobre el tejido. Sin embargo, la mayoría de los superpegamentos de grado médico actualmente disponibles son tóxicos y desencadenan una respuesta inflamatoria y se doblan bajo la fuerza de alta presión de la sangre que fluye en los vasos más grandes.
Este nuevo material es capaz de resistir las presiones sanguíneas fisiológicas mientras mantiene cierta elasticidad, lo que permite para el correcto funcionamiento del vaso, dijo Guillermo Ameer, ingeniero biomédico de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, que no participó en el trabajo.
Cuando Del Nido le dijo a Karp que mejores formas de sellar los defectos cardíacos congénitos en bebés, los dos crearon una larga lista de propiedades del pegamento quirúrgico ideal. El material tenía que ser elástico, biodegradable, biocompatible y tenía que adherirse fuertemente al tejido en condiciones húmedas, especialmente en presencia de sangre. Luego, Karp buscó en la caja de herramientas de materiales que su laboratorio ya había desarrollado junto con su colaborador Robert Langer, ingeniero químico del Instituto de Tecnología de Massachusetts, y descubrió que el poli(acrilato de sebacato de glicerol) prepolímero, o PGSA, se adapta a todos los excepto que solo era parcialmente adhesivo.
Por lo tanto, los investigadores modificaron el PGSA para que se adhiriera bien al tejido e impartiera al material una adhesividad a pedido. El pegamento resultante contiene una sustancia química que, cuando se activa con la luz ultravioleta, crea radicales libres que bloquean el polímero en su lugar, pero permiten que el material permanezca elástico.
Si bien los materiales activados por la luz no son novedosos, la capacidad de este El polímero curado para funcionar bajo las difíciles circunstancias de un vaso rasgado o roto hace que este material sea potencialmente único, dijo Ameer.
Las secreciones viscosas producidas por insectos y arañas que se mueven lentamente y, por lo tanto, no se lavan fácilmente. lejos de las superficies mojadas inspiró el nuevo pegamento. Estos materiales creados por insectos a menudo contienen agentes hidrofóbicos que repelen el agua, al igual que el nuevo adhesivo.
[Los autores] realmente han hecho un gran trabajo al abordar las barreras para la traducción clínica, dijo Jennifer Elisseeff, biomédica. ingeniero de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, que no participó en el trabajo. Ser capaz de trabajar fácilmente en un ambiente húmedo es un gran problema y la flexibilidad [del material] en un corazón que late es realmente increíble.
La importancia: La luz activada El pegamento podría permitir a los cirujanos realizar cirugías mínimamente invasivas, acelerando los tiempos de cicatrización y disminuyendo el riesgo de infecciones.
Karp considera que el adhesivo complementa, y tal vez al menos para algunas aplicaciones, eventualmente reemplaza las suturas y las grapas, que no brindan un sella herméticamente y puede tener fugas, particularmente en cirugías del tracto digestivo. El adhesivo también puede evitar la necesidad de una cirugía posterior en los casos en que fallan las suturas o las grapas, dijo Karp.
Otra aplicación, en la que está trabajando el equipo, es usar el pegamento como un sistema de administración de fármacos de liberación controlada. .
Necesita mejorar: Lo que hemos mostrado hasta ahora es una prueba de principio y un potencial para su uso en la clínica, dijo del Nido.
Largo Se necesitan datos a largo plazo sobre biocompatibilidad, degradabilidad y función antes de que este material llegue a la mesa de operaciones, dijo Ameer. La seguridad y durabilidad de este método serán fundamentales para su adopción.
El pegamento quirúrgico pronto se probará como un agente para sellar los agujeros creados por las suturas durante la cirugía cardíaca. Este es el primer lugar y el más seguro para comenzar a probar el pegamento en pacientes porque el adhesivo no mantendrá unidos los vasos, dijo del Nido. El siguiente paso serían los ensayos con el adhesivo para unir vasos o cerrar agujeros en el corazón sin la presencia de suturas.
N. Lang et al. Un pegamento quirúrgico resistente a la sangre para la reparación mínimamente invasiva de vasos y defectos cardíacos Science Translational Medicine, 10.1126/scitranslmed.3006557, 2014 .
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