Ett självhäftande bandage med plåster är ett effektivt sätt att stoppa blödningar från hudsår, men ett lika genomförbart alternativ för inre blödningar finns ännu inte. Kirurgiska lim används ofta inuti kroppen istället för traditionella sårförslutningstekniker som stygn, häftklamrar, och klipp, eftersom limmen minskar patientens tid på sjukhuset och minskar risken för sekundär skada eller skada på sårstället.

Ett effektivt kirurgiskt lim måste vara starkt, flexibel, giftfri, och kan ta emot rörelser, men inga lim som för närvarande är tillgängliga har alla dessa egenskaper. För att komma till rätta med den bristen, forskare vid Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering vid Harvard University har utvecklat ett nytt superstarkt hydrogellim inspirerat av limet som utsöndras av en vanlig snigel som är biokompatibel, flexibel, och kan hålla sig till dynamiskt rörliga vävnader även i närvaro av blod.

Hydrogelen i sig är en hybrid av två olika polymerer:ett tångextrakt som kallas alginat som används för att förtjocka mat, och polyakrylamid, som är huvudmaterialet i mjuka kontaktlinser. När dessa relativt svaga polymerer blir intrasslade med varandra, de skapar ett molekylärt nätverk som visar oöverträffad seghet och motståndskraft för ett hydrogelmaterial – i nivå med kroppens naturliga brosk. När det kombineras med ett limskikt som innehåller positivt laddade polymermolekyler (kitosan), det resulterande hybridmaterialet kan binda till vävnader starkare än något annat tillgängligt lim, sträcka upp till 20 gånger sin ursprungliga längd, och fäst på våta vävnadsytor som genomgår dynamisk rörelse (t.ex. ett bultande hjärta).

Studier av hydrogellimmet visade att det kan motstå tre gånger den mängd spänning som stör de bästa nuvarande medicinska limmet, bibehåller dess stabilitet och vidhäftning när den implanteras i råttor i två veckor, och täta ett hål i ett grishjärta som utsattes för tiotusentals pumpcykler. Dessutom, det orsakade ingen vävnadsskada eller vidhäftningar till omgivande vävnader när den applicerades på leverblödningar hos möss.

Hydrogellimmet har många potentiella tillämpningar inom det medicinska området, antingen som ett plåster som kan skäras till önskad storlek och appliceras på vävnader som ben, brosk, sena, eller lungsäcken, eller som en injicerbar lösning för djupare skador. Den kan också användas för att fästa medicinsk utrustning på sina målstrukturer, såsom ett manöverdon för att stödja hjärtfunktionen. Medan den nuvarande iterationen är utformad för att vara en permanent struktur, det kan fås att brytas ned med tiden när kroppen läker.

Den här historien är publicerad med tillstånd av Harvard Gazette, Harvard Universitys officiella tidning. För ytterligare universitetsnyheter, besök Harvard.edu.