Het gebied van lijmen is divers en voorziet in een breed scala aan toepassingen, van alledaagse toepassingen zoals papier en stof tot gespecialiseerde toepassingen zoals houtwerk. Op medisch gebied spelen lijmen een cruciale rol, van het hechten van inwendige wonden tot het bevestigen van sensoren en het implanteren van medische apparaten. Een recente doorbraak op dit gebied heeft voor veel opwinding gezorgd:de ontwikkeling van medische lijmen die niet alleen veilig zijn voor menselijk gebruik, maar ook aanpasbaar zijn voor verschillende organen.

Professor Hyung Joon Cha van de Pohang Universiteit voor Wetenschap en Technologie (POSTECH), samen met Ph.D. kandidaat Jang Woo Yang (POSTECH), senior onderzoeker Hwa Hui Shin (K-MEDI Hub) en professor Kang-Il Song (PKNU) hebben de aandacht getrokken door van mossel afkomstige kleefeiwitten te gebruiken om op maat gemaakte bio-adhesieve onderwaterpleisters (CUBAP) te ontwikkelen. ). Hun onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials .

Deze pleisters zijn cruciaal voor het effectief afdichten van interne wonden, lekken en perforaties in de organen van het lichaam, en helpen bij genezing en weefselregeneratie. Naarmate het onderzoek naar interne transplantatie-apparaten zich uitbreidt, is er een groeiende behoefte aan kleefmiddelen die deze apparaten veilig op hun plaats kunnen houden.

De biomedische lijmen die in dergelijke toepassingen worden gebruikt, moeten onder water een sterke hechting behouden en tegelijkertijd de bijwerkingen minimaliseren. De mogelijkheid om kenmerken zoals de biologische afbraaktijd aan te passen is ook essentieel, gezien de unieke biologische omgeving van verschillende organen.

De leden van het onderzoeksteam van professor Hyung Joon Cha, pioniers in het toepassen van mosselkleefeiwitten voor medische lijmen, zijn een stap verder gegaan met de ontwikkeling van CUBAP.

Deze lijm heeft niet alleen een uitstekende hechting onder water, maar is ook gemaakt van natuurlijke materialen, wat de veiligheid en biocompatibiliteit binnen het menselijk lichaam garandeert. Het team heeft op maat gemaakte pleisters (CUBAP) geproduceerd door mosselkleefeiwit te combineren met polyacrylzuur en polymethacrylzuur. Deze worden momenteel klinisch geëvalueerd om littekens in huidsluitingen te minimaliseren.

In droge toestand is de pleister niet-klevend, maar in het menselijk lichaam of in andere vochtige omgevingen vertoont hij sterke hechtende eigenschappen. Bovendien kunnen onderzoekers de afbraaktijd en mechanische hardheid controleren door de verhoudingen van polyacrylzuur en polymethacrylzuur aan te passen. Dit maakt een lijmsysteem op maat mogelijk, rekening houdend met de diverse structurele en biologische behoeften van verschillende organen.

Het onderzoeksteam creëerde drie soorten zelfklevende pleisters op maat en paste deze toe bij dierbehandelingen en implantaten. Deze pleisters behielden een hoge hechting, zelfs in zeer mobiele organen zoals het hart en de blaas. Ze voerden ook succesvolle experimenten uit in het aanpassen van de biologische afbraaktijden en flexibiliteit tijdens de transplantatie van elektronische apparaten voor spierregeneratie.

Professor Cha, de senior onderzoeker, zei:"Dit onderzoek maakt de weg vrij voor gepersonaliseerde medische toepassingen. We zijn van plan het proces te verbeteren en te verfijnen door middel van vervolgstudies, met als doel effectieve toepassingen op diverse biomedische gebieden."

Senior onderzoeker Hwa Hui Shin van K-MEDI Hub zei:"Ons onderzoek heeft de effectiviteit en veelzijdigheid van de ontwikkelde bio-adhesieve pleisters bevestigd. We kijken ernaar uit om ze te ontwikkelen tot commerciële producten, die voldoen aan de eisen van de gezondheidszorgsector."

Meer informatie: Jang Woo Yang et al., Een aanpasbare proteïne-bioadhesieve pleister met wateromschakelbare hechting onder water, instelbare biologische afbreekbaarheid en aanpasbare rekbaarheid voor het genezen van diverse inwendige wonden, Geavanceerde materialen (2023). DOI:10.1002/adma.202310338

Aangeboden door Pohang Universiteit voor Wetenschap en Technologie