Ученые создали гель для глаз, который позволяет обратимо «заклеивать» проникающие раны глазного яблока. При комнатной температуре клей представляет собой жидкость, а при температуре тела затвердевает, образуя в ране прочную пробку. Изобретение, опубликованное в Science Translational Medicine, уже охарактеризовано офтальмологами и врачами скорой помощи как «полезное и перспективное».

Травмы глаза составляют в России почти два процента от общего количества травм, и до 15 процентов из них составляют проникающие ранения. В США проникающие травмы глаза ежегодно получают двести тысяч человек. Проникающее ранение глазного яблока опасно тем, что сопровождается падением внутриглазного давления, которое чревато отслоением сетчатки и развитием слепоты. Поэтому рану необходимо «залатать» как можно быстрее. Обычно «герметизация» глаза обеспечивается наложением швов на рану, однако операция зачастую требует много времени. К тому же ранения такого типа часто происходят вдали от больниц, где можно наложить швы (например, в лесу).

Ученые из университета Южной Калифорнии под руководством Джона Вэйлена (John J. Whalen) разработали на основе N-изопропилакриламида «умный клей», которым можно обратимо заклеивать раны глазного яблока. Путем добавления бутилакрилата в качестве сшивающего агента в раствор полимера, исследователи получили вещество, которое при температуре до 33 градусов Цельсия находится в жидком состоянии. После инъекции в рану при температуре тела оно застывает, образуя пробку. В эксперименте такая пробка находилась в глазу у кролика в течение месяца без видимых последствий. Удалить пробку можно холодной водой — при охлаждении гель снова перейдет в жидкое агрегатное состояние.

Схема «заклеивания» раны в глазном яблоке. Niki Bayat et al / Sci. Transl. Med. 2017

Сила «склеивания» гелем краев раны оказалась достаточно велика, чтобы выдержать давление, в пять раз превышающее физиологическое давление внутри глаза. Авторы работы показали, что в качестве клея их гель не уступает цианакрилату («суперклею»). Эксперимент на кроликах показал, что глазной клей не вызывает воспаления, нетоксичен и не приводит к деградации сетчатки.

Хотя в данной работе авторы показали перспективность синтетического геля для применения в глазной хирургии, теоретически его можно использовать и для склеивания ран других типов.

В качестве «клея» для внутренних органов ученые чаще всего стараются использовать «природные» материалы, которые по умолчанию являются биосовместимыми. Например, мы рассказывали о материале, пригодном для заклеивания легких и артерий, на основе белка тропоэластина. А заплатку для сердца биоинженеры сделали из адгезивного материала на основе слизи слизней.

Автор: Дарья Спасская