Chế tạo keo phẫu thuật từ dịch nhờn ốc sên

Dịch nhờn tiết ra từ loài ốc sên châu Âu có đặc tính kết dính siêu đẳng, các nhà khoa học nghiên cứu tạo loại keo sinh học cho phép băng các mô lại với nhau ngăn tình trạng xuất huyết bên trong một cách hiệu quả, và càng kinh ngạc hơn là tính kết dính giữa các mô vẫn được duy trì thậm chí trong trạng thái ẩm ướt!

17/08/2017 21:48

Thử nghiệm độ kết kính được tiến hành trên một loạt các bề mặt mô khác nhau, bao gồm cả tim heo đang đập, cho ra kết quả an toàn cao. Với khả năng bịt kín những vết thương hở, loại keo cảm ứng từ ốc sên này mở ra triển vọng điều trị tốt và bình phục nhanh cho bệnh nhân.

Loài ốc sên có tên gọi khoa học Arion subfucus - tìm thấy nhiều ở khắp châu Âu và vùng đông bắc nước Mỹ - có khả năng có thể gọi là siêu nhiên: cơ thể chúng tự động tiết ra dịch nhờn mỗi khi cảm thấy bị đe dọa. Dịch nhờn giúp ốc sên bám chặt trên mọi bề mặt khác nhau trong khi vẫn động đậy được thân mình. Jianyu Li, nhà khoa học vật liệu Viện Công nghệ mô phỏng sinh học Wyss Đại học Harvard, bình luận: "Đây là thách thức rất lớn trong thế giới vật liệu cũng như sinh y học. Loài ốc sên giúp khoa học giải quyết vấn đề phát triển keo kết dính siêu bền sử dụng trong phẫu thuật bịt kín vết thương hở".

Nhà khoa học Yianyu Li.

Trước đây, Li và đồng nghiệp tốn rất nhiều công sức tìm tòi trong hàng đống sách vở y học để tìm cách tạo ra loại keo phẫu thuật cho phép hàn gắn mô mỏng manh mà không gây tổn hại do kim khâu hay đinh ghim gây ra - thậm chí có nguy cơ xuất hiện lỗ rò dẫn đến chảy máu trong hay không khí xâm nhập.

Nghiên cứu dịch nhờn loài sên đất Arion subfucus có độ kết dính cực cao trong mọi điều kiện bề mặt khô cũng như ẩm ướt của Li và đồng nghiệp được công bố mới đây trên tạp chí Science. Theo Li, loại keo y tế thông thường chỉ hiệu quả trên bề mặt khô ráo và không có tác dụng vá đối với trái tim đang đập hay vết thương hở. Vả lại, keo y tế này cứng và độc hại. Còn các loại băng dán khác tuy đáp ứng yêu cầu đàn hồi song lại không có độ bám dính cao.

Trong khi đó, "siêu keo" từ dịch nhờn tiết ra từ ốc sên Arion subfucus đáp ứng tuyệt vời cả 2 yêu cầu khắt khe - đàn hồi và bám dính tốt trên mọi tình trạng bề mặt. Dịch nhờn chính là vũ khí tự vệ của ốc sên được sử dụng khi cảm thấy mối đe dọa cận kề trong tự nhiên, cho phép nó dính chặt vào bề mặt lá cây chống lại nỗ lực tấn công bứt rời nó khỏi vị trí bởi kẻ thù - ví dụ như một con chim. Li so sánh dịch nhờn của ốc sên giống như bã kẹo cao su dính chặt vào đế giày chúng ta.

Loài ốc sên Arion subfocus.

Các thí nghiệm được nhóm nghiên cứu của Jianyu Li công bố trên tạp chí Science cho thấy loại keo sinh học cảm hứng từ ốc sên Arion subfucus hoàn toàn không độc hại đối với mô sống và thậm chí mạnh hơn gấp 3 lần keo y tế thông thường. Li hứng khởi phát biểu với báo chí: "Tôi thực sự kinh ngạc trước đặc tính bám dính kỳ diệu như thế. Chúng tôi vui mừng vì đã có cách giải quyết thách thức lớn trong y khoa đồng thời hy vọng khám phá mới sẽ mở ra nhiều ứng dụng hữu ích khác trong tương lai".

Keo sinh học từ ốc sên đặc biệt có ích đối với loại mô động như tim hay phổi, có thể dán trên mặt da hay sử dụng dạng lỏng để tiêm vào những vết thương nằm sâu trong cơ thể bệnh nhân. Thậm chí, các nhà khoa học còn có ý tưởng sử dụng loại keo này để đưa thuốc vào sâu trong những bộ phận khác nhau của cơ thể. Lớp keo dính chặt vào bề mặt trong vòng 3 phút và sau đó độ bám dính càng mạnh thêm lên.

Chris Holland, Giáo sư khoa Vật liệu, Đại học Sheffield (Anh), nhận xét: "Tôi phải thừa nhận nghiên cứu thực sự hấp dẫn. Loại keo sinh học mới có đủ khả năng thay thế các loại keo y tế khác trên thị trường và đủ sức đáp ứng nhu cầu. Tuy nhiên, đây mới chỉ là giai đoạn đầu". Thực ra, keo y tế cảm hứng từ tự nhiên được phát triển từ lâu. Ví dụ vào 4 năm trước đây, giới khoa học tạo loại keo cảm hứng từ đặc tính bám dính dưới nước của loài trai nhưng kết quả không ưu việt so với dịch nhờn loài ốc sên.

Kết quả thử nghiệm ban đầu cho thấy keo cảm hứng từ dịch nhờn ốc sên chứng minh được đặc tính cơ học trong phòng thí nghiệm và đủ sức bịt kín lỗ thủng trên tim heo được kích thích đập hàng chục ngàn lần. Viện Wyss, nơi đang xin cấp bằng sáng chế, dự đoán giá bán loại keo sinh học mới sẽ khá rẻ.

Ưu điểm của loại keo này là tính tự hủy sinh học, tức là sẽ biến mất sau khi vết thương hở lành lặn trở lại. John Hunt, giáo sư khoa công nghệ y khoa và vật liệu tiên tiến Đại học Nottingham Trent (Anh), cho rằng keo sinh học của nhóm khoa học Yianyu Li sẽ giúp "cứu sống nhiều bệnh nhân hơn nữa" trong tương lai.

An Di (tổng hợp)

#vết thương #chế tạo #phát minh #keo phẫu thuật #ốc sên