Tegenwoordig staat de wetenschap niet stil. Er worden letterlijk elke dag nieuwe ontdekkingen gedaan, ook op het gebied van geneeskunde. De ontdekking van wetenschappers uit Frankrijk zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de chirurgie en in de regeneratieve geneeskunde. Deze ontdekking toont aan dat de cohesiekrachten van waterige oplossingen van nanodeeltjes in vivo kunnen worden gebruikt om organen en zachte weefsels van het lichaam te herstellen. Deze relatief eenvoudig te gebruiken methode voor het lijmen van incisies en wonden is nu met succes getest bij ratten. De Franse pers schrijft dat wanneer een speciale oplossing op de huid wordt aangebracht, deze diepe wonden binnen letterlijk een paar seconden kan genezen, met hoogwaardige wondgenezing en een esthetische hechtdraad.
Het werkingsprincipe van biogel is vrij eenvoudig: de gel wordt samen met een oplossing van nanodeeltjes aangebracht op de aan elkaar gelijmde weefseloppervlakken, die met behulp van de gel worden gehecht. Dit gebeurt door moleculaire interactie. Dit fenomeen wordt adsorptie genoemd. Tegelijkertijd bindt de gel de nanodeeltjes aan elkaar en vormt zo een groot aantal nieuwe verbindingen tussen de twee verspreide wondoppervlakken. Dit hechtingsproces duurt slechts enkele minuten en brengt geen chemische reacties met zich mee.
Tijdens het experiment vergeleken Franse onderzoekers twee methoden om de huid met een diepe wond erop te sluiten: door een waterige oplossing van nanodeeltjes aan te brengen met een borstel en door traditionele medische hechtingen. Tegelijkertijd lijkt de optie met het aanbrengen van een oplossing van nanodeeltjes het gemakkelijkst te gebruiken en sluit de huid zeer snel totdat deze vanzelf geneest. Het proces vindt plaats zonder ontsteking en weefselnecrose, en het litteken op de plaats van de wond is bijna onzichtbaar.
In een ander experiment, dat ook werd uitgevoerd bij experimentele knaagdieren, brachten de wetenschappers hun oplossing aan op de zachte weefsels van inwendige organen, zoals de longen, lever en milt, die moeilijk genoeg te naaien zijn omdat ze breken wanneer een chirurgische naald er doorheen gaat hen. Geconfronteerd met een diepe wond in de lever, konden de Franse specialisten de wond sluiten, er een waterige oplossing van nanodeeltjes op aanbrengen en de randen van de wond samenknijpen. Het bloeden was gestopt. Om de incisie van de leverkwab te herstellen, brachten ze opnieuw nanodeeltjes aan in de vorm van een speciale film, die op de wond werd aangebracht en het bloeden stopte. Beide gevallen eindigden goed voor de ratten, de leverfuncties werden hersteld en de dieren zelf bleven in leven.
Deze adhesiemethode heeft zijn exclusiviteit bewezen, aangezien zijn potentieel een zeer breed scala aan klinische toepassingen belooft. Om nanodeeltjes te verkrijgen, gebruikten de Fransen ijzeroxiden en siliciumdioxide, die gemakkelijk door het menselijk lichaam kunnen worden opgenomen. In de toekomst kan deze methode gemakkelijk worden geïntegreerd in het huidige onderzoek voor weefselregeneratie en behandeling. Als het succesvol is, kan het een revolutie teweegbrengen in de klinische praktijk.
Synthetisch collageen voor wondgenezing
Collageen is een fibrillair eiwit met een speciale tertiaire structuur. Collageenmoleculen worden gevormd door een drievoudige helix, die bestaat uit polypeptideketens. In het menselijk lichaam speelt deze stof een zeer belangrijke rol, het vormt een matrix van bindweefsel en zorgt voor het proces van elasticiteit en sterkte. Een van de belangrijkste eigenschappen van collageen is het vermogen om het proces van adhesie en coagulatie van bloedplaatjes te versnellen. Deze eigenschappen worden gebruikt in de moderne geneeskunde, maar artsen moeten natuurlijk collageen gebruiken, dat wordt verkregen uit dieren, meestal van koeien. Dergelijk collageen roept een aantal zorgen op, omdat het de immuunrespons of ontsteking van het lichaam kan veroorzaken of als drager van infectie kan dienen.
In het Amerikaanse laboratorium van Jeffrey Hartgerink aan de William Marsh Rice University (een particuliere Amerikaanse onderzoeksuniversiteit in Houston) hebben wetenschappers enkele jaren geleden collageen van synthetische oorsprong verkregen. Als resultaat van laboratoriumstudies is gebleken dat een nieuwe hydrogel op basis van synthetisch collageen in staat is bloedplaatjes aan elkaar te binden, waardoor hun vermogen om te aggregeren wordt geactiveerd. Dit versnelt het proces van het stoppen van bloedingen aanzienlijk, terwijl experts het optreden van ontstekingsprocessen niet opmerken.
Het gebrek aan reactie van het menselijke immuunsysteem en aggregatie-eigenschappen onderscheiden het materiaal dat in Houston is gemaakt van vele commerciële analogen. Natuurlijk kan een dergelijke stof niet worden gebruikt om ernstige bloedingen te stoppen, synthetisch collageen zal een strak verband en tourniquet niet vervangen, maar in een operatiekamer in een ziekenhuis is het erg moeilijk om een analoog voor deze stof te vinden om chirurgische bloedingen te stoppen.
Naast directe chirurgische toepassingen, overwegen Hartgerink en zijn collega's de mogelijkheid om een nieuw materiaal te gebruiken voor het helen van kleine wondjes en ondersteunende grafts. Het is gemeld dat synthetisch collageen de basis kan vormen voor de aanhechting van alle soorten cellen en de groei van nieuwe weefsels. Deze stof kan worden aangepast in overeenstemming met het specifieke beoogde gebruik. De immunologische inertie en chemische zuiverheid van synthetisch collageen zijn belangrijke voordelen en een extra garantie voor succes.
Het gebruik van moderne materialen in de geneeskunde
Het gebied van het gebruik van nieuwe biologische materialen, ook op basis van nanodeeltjes, is zelfs in het kader van de geneeskunde zeer uitgebreid, maar het kan een echt wondermiddel worden in de chirurgie. De ontwikkelaars denken dat de nieuwe stoffen onmisbaar zullen zijn voor operaties aan het vaatstelsel van het ruggenmerg en de hersenen, aan de buikorganen en in de tandheelkunde. Op dit moment besteden alle assistenten tijdens operaties aan de lever en bij het verwijderen van grote formaties uit het lichaam veel aandacht aan pogingen om het bloeden te stoppen.
De methoden die tegenwoordig worden gebruikt, zijn niet erg succesvol, we hebben het over licht bevriezende en absorberende doekjes. Tegelijkertijd wordt het bloedverlies niet altijd vergoed aan de patiënt, om nog maar te zwijgen van het tijdverlies en de kwaliteit van het geconserveerde bloed. De introductie van nieuwe biologische en nano-stoffen kan de operatietijd aanzienlijk verkorten, de hoeveelheid bloed die nodig is voor transfusie verminderen, waardoor de begeleidende manipulaties van artsen aan de slagaders en aders teniet worden gedaan. Tegelijkertijd wordt de kans op infectie in de wond verminderd, bijvoorbeeld tijdens operaties aan de lever of darmen.
Een speciaal toepassingsgebied van nieuwe nanomaterialen, die in staat zijn bloed snel te stoppen en wonden te helen, zijn verschillende reddingsdiensten. Ze kunnen worden gebruikt door reddingsteams bij weg- en spoorongevallen, vliegtuig- en treinongelukken, bij natuurrampen en door de mens veroorzaakte rampen, evenals bij militaire veldgeneeskunde. Tegelijkertijd verliezen nieuwe materialen op basis van nanotechnologie hun unieke eigenschappen niet, zelfs niet bij voldoende lange opslag.
De moderne nanostof, synthetisch collageen of synthetisch peptide, heeft ook zo'n uitstekende eigenschap als het vermogen om na verloop van tijd in de bloedbaan te desintegreren, terwijl de meeste moderne medicijnen om bloedingen te stoppen lang in het menselijk lichaam blijven. Dit aspect van het gebruik van moderne nanopreparaten (hun onschadelijkheid en een aantal andere parameters) vereist aanvullende experimenten. Maar het staat buiten kijf dat dergelijke medicijnen de toekomst van de geneeskunde zijn.
