Onderzoekers van de Stanford University hebben ontdekt dat het sproeien van een gel op de inwendige weefsels van dieren na een hartoperatie de verklevingen sterk vermindert, vezelachtige banden die zich vormen tussen inwendige organen en weefsels. Verklevingen kunnen ernstige, zelfs dodelijk, complicaties.

de gel, ontwikkeld aan Stanford om medicijnen te leveren, was veel effectiever dan materialen voor het voorkomen van verkleving die momenteel op de markt zijn, aldus de onderzoekers. In de dierstudie bleek het veilig te zijn.

"Het verschil tussen wat we zagen na het gebruik van de gel en wat we normaal zien na een operatie was drastisch, " zei Joseph Woo, MD, professor en voorzitter van cardiothoracale chirurgie en de Norman E. Shumway Professor.

Een paper dat het onderzoek beschrijft, gepubliceerd op 7 augustus in Natuur Biomedische Technologie . Woo en Eric Appel, doctoraat, een assistent-professor materiaalkunde en techniek, zijn de senior auteurs. Lyndsay Stapleton, een afgestudeerde student bio-ingenieur, is de hoofdauteur.

Verklevingen ontstaan ​​na 95% van de operaties. Sommige zijn ongevaarlijk, maar na buikoperaties, ze kunnen de darmen verdraaien of samendrukken, levensbedreigende blokkades veroorzaken. Gynaecologische chirurgie kan ook leiden tot verklevingen die onvruchtbaarheid veroorzaken. Bij hartreoperaties, gebruikelijk voor mensen geboren met hartafwijkingen, verklevingen verhogen het risico op complicaties.

eerdere methoden, veel mislukkingen

Methoden om verklevingen te voorkomen, inclusief dierlijke membranen, vellen rubber en minerale olie - bestaan ​​al meer dan 100 jaar, maar ze hebben meestal gefaald. Huidige hechtingsbarrières die zijn goedgekeurd door de Food and Drug Administration worden zelden gebruikt; ze zijn moeilijk in te zetten en worden als ineffectief beschouwd.

De onderzoekers van Stanford hadden lang nagedacht over een oplossing voor het adhesieprobleem. Maar een dag, toen Stapleton met laboratoriumratten werkte om een ​​injecteerbare therapie te ontwikkelen om weefselbeschadiging na een hartaanval te verminderen, Appel stelde voor om na de operatie een hydrogel van polymeer-nanodeeltjes op de harten en het omliggende weefsel te spuiten om te zien of het de vorming van verklevingen vermindert. Weken later, toen ze de dieren weer opereerde, ze zag dat er geen verklevingen waren ontstaan.

"Het was best opvallend, "zei ze. "Ik dacht, 'Oh Allemachtig, we kunnen hier iets op het spoor zijn.'"

De onderzoekers besloten een onderzoek uit te voeren. Eerst, ze formuleerden vier extra gels met een reeks eigenschappen. Vervolgens, na het opwekken van hartaanvallen bij ratten, ze verdeelden de dieren willekeurig in acht behandelingsgroepen:vijf die elk een andere gel kregen, twee die in de handel verkrijgbare adhesiebarrières kregen en één die geen behandeling kregen.

Vier weken later, de ratten die geen behandeling hadden gekregen of een van de twee commerciële adhesiebarrières hadden dichte verklevingen gevormd:hun harten waren verbonden met hun borstwanden. De ratten die werden behandeld met twee van de vijf gels hadden matige tot dichte verklevingen gevormd. De ratten behandeld met de andere drie gels deden het veel beter, met zeer weinig hechtingen. PNP 1:10, de gel die Stapleton aanvankelijk probeerde, verklevingen volledig voorkomen.

De onderzoekers testten vervolgens PNP 1:10 bij schapen, wiens harten qua grootte en vorm vergelijkbaar zijn met menselijke harten; ze vonden vergelijkbare resultaten.

Zoals mayonaise

PNP 1:10 was stijf genoeg om te plakken, maar niet zo stijf dat het loskwam van de organen, aldus Appel. "Het was een soort Goudlokje-sweet spot." Hij vergeleek PNP 1:10 met mayonaise:dik, maar makkelijk smeerbaar. Die eigenschap zorgt ervoor dat het op een orgel kan worden gespoten, maar dan onmiddellijk zijn oorspronkelijke kracht hervormt.

De gel heeft ook de ideale spanning tussen plakkerigheid en gladheid:"Het bedekt alle onregelmatige oppervlakken van het hart, hechten aan de weefsels, maar niet voor zichzelf, ' zei Woe.

En het is flexibel, het hart laten kloppen:"De gel verhindert niet dat weefsels zich verplaatsen, "Zei Appel. "Het biedt gewoon een fysieke barrière om te voorkomen dat ze aan elkaar blijven plakken."

PNP 1:10 lost op en wordt ongeveer twee weken na het aanbrengen door het lichaam geabsorbeerd - genoeg tijd om te genezen, aldus Appel. PNP 1:10 is niet goedgekeurd voor gebruik bij patiënten, maar het is gemaakt van componenten die de Food and Drug Administration heeft goedgekeurd. Als onderdeel van de studie, de onderzoekers testten de ratten om te zien of ze enige reactie op de gel vertoonden; ze zagen geen afwijkingen in de omliggende weefsels of in het bloed.

De onderzoekers zijn vervolgens van plan om PNP 1:10 te proberen bij buikoperaties bij ratten. Ze hopen binnenkort proeven op mensen uit te voeren.