проверени факти рецензирана публикација
доверлив извор
лекторирани
од Мајкл Дејвид Мичел, Ecole Polytechnique Federale de Lozanne
Истражувачите од EPFL постигнаа напредок во третманот на трахеомалација, состојба која се карактеризира со слаба трахеална ‘рскавица и мускули кои нормално ги одржуваат дишните патишта отворени за правилно дишење.
Тимот, составен од EPFL инженери и детски хирурзи на дишните патишта на CHUV, успешно разви нов леплив хидрогелен фластер кој може ефикасно да ја ублажи трахеомалацијата, давајќи надеж за подобрени опции за третман за оваа предизвикувачка состојба. Доказот за концепт неодамна беше објавен во iScience.
Трахеомалацијата е релативно честа конгенитална состојба која често резултира со прекумерен колапс на дишните патишта кај новороденчињата и доенчињата. Тековните методи на лекување како што се реконструкција на трахеата, трахеопластика и стентирање често резултираат со екстензивно, долготрајно оштетување на овој витален орган. За да се решат овие ограничувања, истражувачите и хирурзите се фокусираа на развивање нова стратегија: да се обвитка неинвазивна леплива хидрогелна фластера околу оштетената душничка за да се отвори дишните патишта.
Хидрогелот е биокомпатибилен и биоразградлив мек материјал кој се повеќе се користи во биомедицински апликации, но ова е првпат биоинженерите да ги истражуваат неговите структурни својства за ублажување на трахеомалација.
Користејќи нумерички и животински модели, инженерите Еце Услу и д-р Виџеј Кумар Рана од Лабораторијата за биомеханичка ортопедија (LBO), покажаа дека хидрогелскиот фластер со соодветни механички својства и сила на адхезија може ефикасно да ја одржува физиолошката форма на душникот.
За да се постигне ова, се синтетизираат нови хидрогели за да се задоволат предизвикувачките барања што ги поставува колабираните дишни патишта. Истражувачите соработуваа со Лабораторијата за хемодинамика и кардиоваскуларна технологија (LHTC), каде што Сократис Анагностопулос спроведе клучни нумерички студии.
„Ова истражување претставува значаен чекор напред во решавањето на предизвиците поврзани со третманот на трахеомалација“, вели професорот Доминик П. Пиолети, шеф на LBO и водечки истражувач на проектот. „Лепливиот хидрогелен фластер што го развивме во соработка со CHUV покажува големо ветување во обезбедувањето механичка поддршка на душникот и спречување на колапс на дишните патишта“.
Во овој успешен доказ на концептот, новата леплива хидрогелна фластер покажа робусна адхезија на влажните површини на трахеата и структурно ја поддржа целосно колабираната трахеа под негативен притисок, зголемувајќи го волуменот до 50%. Овие ветувачки резултати го отвораат патот за потенцијална употреба на адхезивни хидрогели како нов пристап во клиничкиот третман на трахеомалација.
„Ние сме оптимисти за овој доказ за концепт, бидејќи зголемувањето од 50% на отворањето на целосно колабирана трахеа е доволно за да се ублажат тешките симптоми на трахеомалација“, вели коавторот на трудот и педијатриски хирург на CHUV, д-р Кишоре Санду.
„Беше навистина возбудливо да се спојат различни визии и да се напредува кон многу посакуваното решение за тежок медицински проблем“, вели коавторот на трудот и хирург за педијатриски дишни патишта од CHUV, д-р Франсоа Горостиди. Плодната соработка помеѓу хирурзите и инженерите за овој проект зависеше од тоа што секоја страна внимателно ги слушаше специфичните барања во операционата сала и во лабораторијата.
„Инженерите и хирурзите не секогаш зборуваат ист јазик, па моравме прво да разбереме како да работиме заедно. Но, доаѓањето до инженерско решение за медицинска состојба со ограничени опции за третман се покажа како многу ветувачко“, вели д-р Санду.
Соработката е во тек, а истражувачите беа желни да истакнат дека процесот е исклучително итеративен. Потребни се три години и стотици формулации на хидрогелот за да се постигнат овие импресивни резултати. И ниту хирурзите ниту инженерите нема да мируваат додека нивното решение за трахеомалација не стигне во операционата сала, решавајќи го често нерешливиот проблем за педијатрите кои треба да ги отворат дишните патишта на новороденчињата, но ризикуваат неизбежни и несакани негативни последици од инвазивните решенија.
Повеќе информации:
Ece Uslu et al, Влажни адхезивни хидрогели за корекција на малацичната трахеа (трахеомалација) Доказ за концептот, iScience (2023). DOI: 10.1016/j.isci.2023.107168.