Hidrogelovi imaju različite slučajeve upotrebe, uključujući kontaktna sočiva, isporuku doza lekova unutar tela, hidratantne kreme, skladištenje vode u zemljištu, čišćenje zagađene vode i kao sredstva za želiranje i zgušnjavanje. Hidrogel je gel napravljen od vrste plastike koja može da veže vodu.
Istraživači sa ETH Cirih i Empa su sada razvili prvi hidrogel implantat dizajniran za upotrebu u jajovodima. Ova inovacija ima dve funkcije: jedna je da deluje kao kontraceptivno sredstvo, druga je da spreči kod primaoca da razvije endometriozu ili da zaustavi širenje ako to učini.
Pre otprilike četiri godine, Inge Herrmann je napravila novi dodatak svojoj istraživačkoj grupi na Odeljenju za mašinstvo i procesno inženjerstvo na ETH i Empi. Novi član je bio viši lekar specijalizovan za ginekologiju koji je želeo da nastavi klinički inspirisana istraživanja. Ova vrsta interdisciplinarne saradnje bila je eksperiment za ceo tim.
Njihov početni cilj je bio da pretvore hidrogel u novu vrstu kontracepcije za žene. Međutim, nakon što je istraživački tim počeo da razgovara sa ginekologom, shvatili su da bi implantacija hidrogela za začepljenje jajovoda takođe mogla pomoći u sprečavanju endometrioze.
Oko 10% žena pati od endometrioze. Međutim, još uvek nije jasno šta tačno uzrokuje ovo stanje. Pretpostavka je da tokom menstruacije krv teče nazad duž jajovoda u trbušnu duplju. Ova krv sadrži ćelije iz sluznice materice (endometrijuma), koje se talože u trbušnoj duplji i kao rezultat toga mogu izazvati upalu, bol i stvaranje ožiljnog tkiva.
Istraživači su pronašli način da naprave hidrogel implantat koji može uspešno da začepi jajovode i tako spreči retrogradnu menstruaciju.
Oni opisuju svoje nalaze u studiji koja je objavljena u časopisu Napredni materijali.
„Otkrili smo da implantat mora da bude napravljen od izuzetno mekog gela — sličnog konzistenciji bebe od želea — koji ne utiče na prirodno tkivo i koji se ne tretira i odbacuje kao strano telo“, objašnjava Aleksandar Antis, glavni autor studije. studija.
Prednost hidrogelova je što nabubre kada dođu u kontakt sa tečnošću. Kao rezultat, ovaj novi implant počinje sa približno dva milimetra dužine. Ali kada se jednom implantira u jajovode kao deo nehirurške procedure pomoću histeroskopa — instrumenta za pregled šupljine materice — implantat nabubri i više nego udvostruči svoju prvobitnu veličinu. Hidrogel tada deluje kao barijera i za spermu i za krv.
„Naš hidrogel implantat se može lako i brzo uništiti, bilo UV svetlom ili posebnim rastvorom, tako da primaoci ne moraju da imaju invazivnu i rizičniju operaciju ukoliko odluče da preokrenu proceduru“, kaže Herman.
Anthis kaže da je jedan od najvećih izazova bio postizanje prave ravnoteže između stabilnosti i razgradljivosti. „Želeli smo da osiguramo da je implant kompatibilan i stabilan.“
U tom cilju, istraživači su prvo sproveli ek-vivo eksperimente na ljudskim (i životinjskim) jajovodima koji su, na primer, uklonjeni tokom lečenja raka jajnika. Zatim su testirali svoju inovaciju na živoj svinji; nakon tri nedelje, hidrogel implant je još uvek bio na mestu i nije bilo znakova bilo kakve reakcije stranog tela.
Zajedno sa ETH i Švajcarskim saveznim laboratorijama za nauku o materijalima i tehnologiju (Empa), istraživači su podneli patent. Ali još uvek postoji put pre nego što implant bude spreman za prodaju.
Pošto je endometrioza ljudska bolest, teško je reći kako će se hidrogel implantat dugotrajno ponašati kada se postavi u jajovodu, posebno kada se primaoci bave napornim fizičkim aktivnostima poput sporta. Štaviše, još uvek nije jasno da li je samo blokada jajovoda dovoljna da spreči endometriozu.
„Pretražili smo baze podataka da bismo pronašli podatke koji se odnose na pacijente sa endometriozom kojima su uklonjeni jajovodi“, kaže Herman. Takvi slučajevi bi mogli da otkriju da li ta mera zaista zaustavlja razvoj endometrioze u trbušnoj duplji, dodaje ona.
„Do sada je urađeno vrlo malo istraživanja na mestu gde se susreću nauka o materijalima, procesno inženjerstvo i ginekologija. Ali ovo je vitalno važna oblast istraživanja. Nadamo se da će se naš rad računati kao značajan korak u pravom smeru“, kaže Herman, koji je nedavno otvorio laboratoriju Ingenuiti u Univerzitetskoj bolnici Balgrist, sa ciljem da prevede inovativne tehnologije materijala u klinike.
