Штучне дихання для клітин: новий електрохімічний гель від каліфорнійських вчених

У Каліфорнійському університеті в Ріверсайді вчені зробили значний крок у медицині, розробивши електрохімічний гель, який може забезпечити штучне дихання для клітин, що страждають від хронічного ураження. Ця інновація має потенціал змінити підходи до лікування пацієнтів із серйозними ранами, які не загоюються, і зменшити потребу в ампутаціях, які раніше були неминучими через неможливість доставити кисень у глибокі шари пошкоджених тканин.

Основною метою розробки є боротьба з гіпоксією — хронічним дефіцитом кисню, що є головним тригером некрозу у пацієнтів із діабетом. За даними SciTechDaily, щорічно 12 мільйонів людей стикаються з незагоєними травмами, і кожен п’ятий з них втрачає кінцівку через те, що пошкоджені судини не здатні доставити кисень до вогнища запалення. Це призводить до того, що організм замість регенерації отримує середовище для розмноження бактерій і подальшого розпаду білків.

Професор Іман Ношаді, який очолив інженерну групу, підкреслює важливість цієї проблеми, зазначаючи: "Хронічні рани не загоюються самі по собі. Процес має чотири стадії: запалення, васкуляризація, ремоделювання та регенерація. На будь-якому з цих етапів відсутність стабільного доступу кисню стає нездоланною перешкодою".

Новий засіб, розроблений вченими, працює як пластична біосумісна матриця на основі води та холіну. Одна з основних переваг цього гелю полягає в його текучості на початковому етапі, що дозволяє йому ідеально заповнювати мікроскопічні нерівності та "кишені" рани, де рівень кисню зазвичай найнижчий. Після заповнення рани гель затвердіває, фіксуючи лікувальне середовище безпосередньо в епіцентрі патологічного процесу.

Система активується при підключенні до крихітної батарейки, подібної до тих, що використовуються у слухових апаратах. Цей мікрореактор запускає електроліз води, виділяючи чистий кисень прямо всередині пошкодженої ділянки. На відміну від традиційних кисневих масок або пов’язок, які діють лише на поверхні, новий гель забезпечує кисень у глибоких шарах протягом цілого місяця.

Експерименти на мишах із діабетом показали вражаючі результати: рани, які без лікування призводили до смерті або важких ускладнень, повністю закривалися за 23 дні. Співавтор дослідження Прінс Девід Окоро зазначає, що ринок переповнений бинтами, які вбирають вологу чи вбивають мікробів, проте жоден із них не бореться з першопричиною — гіпоксією. Новий гель не лише постачає паливо для регенерації, а й за допомогою холіну пригнічує надлишкове запалення, нормалізуючи імунну відповідь організму.

Професор Ношаді підкреслює, що цей проєкт може стати важливим кроком до створення та підтримки життєдіяльності повноцінних штучних органів для трансплантації, що відкриває нові горизонти в медицині та хірургії.

Правова інформація. Ця стаття містить загальні відомості довідкового характеру і не повинна розглядатися як альтернатива рекомендаціям лікаря. NV не несе відповідальності за будь-який діагноз, поставлений читачем на основі матеріалів сайту. NV також не несе відповідальності за зміст інших інтернет-ресурсів, посилання на які присутні в цій статті. Якщо вас турбує стан вашого здоров’я, зверніться до лікаря.