Tekuté kovy by mohli rozpustiť implantáty namiesto ich odstránenia
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 30. 11. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
V súčasnosti sa malé kovové implantáty musia buď chirurgicky odstrániť z tela pacienta, keď už nie sú potrebné, alebo sa jednoducho ponechajú v tele na neurčito. Oba tieto stavy môžu však viesť ku komplikáciám. Teraz však vedci vyvinuli metódu ich rozkladu na mieste pomocou technológie tekutého kovu.
Tím z MIT pod vedením docenta Giovanniho Traversa a postdoktorandky Vivian Feigovej využil proces známy ako skrehnutie tekutého kovu. Pri tomto jave sa tvrdé kovy, ako napríklad zinok alebo nehrdzavejúca oceľ, rozpadajú pri kontakte s určitými druhmi tekutých kovov. Dochádza k tomu, keď tekutý kov preniká do hraníc zŕn pevného kovu, čo sú hranice medzi drobnými kryštálmi, z ktorých sa skladá.
Pôvodne sa vedci snažili využiť tento proces na rozklad zariadení implantovaných do gastrointestinálneho traktu. Vedeli, že mäkký kov nazývaný ako gálium dobre pôsobí na tvrdý hliník, preto experimentovali so zliatinou gália - eutektickým gáliom a indiom (EGaIn), spolu s čiastočne hliníkovým zariadením na podávanie liekov.
Tento prototyp zariadenia v tvare písmena Y pozostáva z ramien vyrobených z polyméru, ktoré sú naplnené liekmi. Ramená sú spojené s polymérovým stredom pomocou hliníkových spojovacích rúrok. Myšlienka bola taká, že po vložení do tráviaceho traktu pacienta sa zariadenie neškodne usadí na mieste a postupne uvoľní svoj liečivý náklad, až kým sa nerozpadne a nevylúči spolu so stolicou.
V štúdiách na laboratórnych zvieratách sa po umiestnení zariadenia do tráviaceho traktu perorálne podával roztok obsahujúci EGaIn. Keď tekutina prechádzala cez zariadenie, spôsobila rozpad hliníkových spojov, čo umožnilo rozpad zariadenia a jeho vylúčenie. Dôležité je, že štúdie na hlodavcoch ukázali, že roztok s EGaIn nie je toxický a je biokompatibilný, hoci je potrebné vykonať ďalší výskum jeho účinku na človeka.
Po úspechu so zariadením na podávanie liečiva sa vedcom podarilo rozložiť aj hliníkový stent implantovaný do tkaniva pažeráka. Keď sa presunuli za hranice tráviaceho traktu, vyskúšali potom natrieť EGaIn na hliníkové chirurgické spony typu, ktorý sa používa na udržanie uzavretých rán. Odstránenie bežných chirurgických spôn tradičnými prostriedkami môže niekedy poškodiť zahojené tkanivo.
Zistilo sa, že tekutý kov spôsobil rozpad hliníkových spôn v priebehu niekoľkých minút. Navyše, ak by sa spony použili v reálnom svete, vzniknuté hliníkové úlomky by údajne nepredstavovali problém.
„Pri sponách je naša konštrukcia taká, že tkanivo drží pohromade vďaka mostíku, ktorý podopiera dve protiľahlé nohy. Ak sa mostík rozpustí, nohy spony sa dajú ľahko odstrániť,“ povedala Feigeová. „Prípadne, ak v tkanive zostanú úlomky, pozorovali sme, že sa dajú ľahko vypláchnuť“.
Výskum je opísaný v článku, ktorý bol nedávno uverejnený v magazíne Advanced Materials.
