Istraživači sa ETH Cirih i Empa razvili su zakrpu sa senzorskom funkcijom. Može se koristiti za zaptivanje rana u abdomenu nakon operacije. Polimerni flaster upozorava pre pojave opasnih curenja na šavovima u gastrointestinalnom traktu.
Posle operacije na stomaku ili crevima, oni su strašna komplikacija: curenje na šavovima gde sadržaj digestivnog trakta može da sklizne u stomak. „Čak i danas, takva curenja predstavljaju komplikaciju opasnu po život“, objašnjava Inge Herman, profesor nanopartikularnih sistema na ETH Cirihu i istraživač u Empi u Sent Galenu.
U operacione sale već je stigla ideja o zaptivanje šivenog tkiva u trbušnoj duplji gipsom. Ali korišćeni flasteri, koji su napravljeni od materijala koji sadrži proteine, prebrzo se rastvaraju kada dođu u kontakt sa probavnim sokovima. Istraživači iz Hermanove grupe su stoga udružili snage sa Andreom Šlegel, hirurgom u Univerzitetskoj bolnici u Cirihu, u potrazi za novim rešenjima.
Tokom proteklih nekoliko godina, naučnici su razvili gips napravljen od polimera koji formiraju hidrogel, odnosno mogu da apsorbuju tečnost. Polimeri se unakrsno povezuju sa crevnim tkivom i zatvaraju ranu. Na ovaj način flaster sprečava da kiseli probavni sokovi i ostaci hrane napunjeni klicama pobegnu iz digestivnog trakta i izazovu peritonitis ili čak trovanje krvi opasno po život.
Sada su istraživači otišli korak dalje: „Hirurzi su nam rekli da pažljivo prate hirurško polje čak i tokom najkomplikovanijih zahvata — ali čim se trbušna duplja zatvori, oni su „slepi“ i možda neće primetiti curi dok ne bude prekasno“, kaže Aleksandar Antis, postdok u Hermanovoj grupi i ko-programer zakrpe.
Istraživači su stoga opremili svoj flaster neelektronskim senzorima koji već pokazuju pre nego što probavni sokovi mogu da iscure u trbušnu duplju. Senzori su proteinske strukture ili soli ugrađene u flaster koji reaguju ili na promene pH izazvane izbacivanjem želudačne kiseline ili na određene enzime prisutne u crevima. Kada senzorski elementi dođu u kontakt sa digestivnim sokovima, njihova struktura se menja, što lekari mogu da otkriju izvan tela pomoću biomedicinskog snimanja.
Kako su istraživači objavili u poslednjem broju časopisa Advanced Science, uspeli su da opremiju senzorske elemente na takav način da se njihova reakcija može otkriti i kompjuterskom tomografijom (CT). Ovo je bilo moguće jer su, zahvaljujući kombinaciji reaktivnih soli i nerastvorljivog tantal oksida, naučnici uspeli da oblikuju senzorske elemente na način koji je upadljiv u kompjuterizovanom CT. „U kontaktu sa digestivnom tečnošću, na primer, senzor menja svoj oblik od ispunjenog okruglog područja u prsten“, kaže Benjamin Suter, doktorant u Hermanovoj grupi i prvi autor najnovije studije.
Istraživači su već razvili senzorske elemente u radu objavljenom prošle godine, u to vreme još uvek bez funkcije promene oblika. Štaviše, tada još nije bilo moguće otkriti strukturnu promenu u gipsu nakon senzorske reakcije sa CT, već samo ultrazvučnim snimanjem. Sada se promena može videti sa obe tehnike snimanja.
„U budućnosti, senzor čiji se oblik jasno izdvaja od anatomskih struktura na CT i ultrazvučnim slikama, mogao bi da smanji dvosmislenost predstojeće dijagnostike curenja“, objašnjava Herrmann. Intestinalni flaster bi tako mogao ne samo da smanji rizik od komplikacija nakon operacije abdomena, već i da skrati boravak u bolnici i uštedi troškove zdravstvene zaštite. „Projekat intestinalnog flastera već izaziva veliko interesovanje medicinske struke“, kaže profesor ETH. Sada je važno unaprediti primenu klinički relevantne inovacije u praksi.
