ללא המצאה רפואית מתאימה, פציעות שנגרמו מהתנגשויות תנועה, תאונות עבודה חמורות או כלי נשק עלולים לגרום לדימום קטלני.
חוקרים מאוניברסיטת מרכז פלורידה שואפים למנוע דימום כזה במצבים שעלולים להיות קטלניים באמצעות תחבושת חדשה דמוית ספוג המוסטטי עם יעילות אנטי-מיקרוביאלית שהם פיתחו לאחרונה ופירטו במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת מדע ביו-חומרים.
מה שקורה בשטח או בזמן תאונה נובע מדימום חזק, חולים יכולים למות. מקרי מוות אלו מתרחשים בדרך כלל ב-30 הדקות הראשונות עד שעה אחת. כל הרעיון שלנו היה לפתח פתרון פשוט מאוד שיוכל לקבל את היעילות ההמוסטטית בזמן הזה. אם אתה יכול להציל את החולה, אז הרופאים והאחיות יכולים להציל את החולה".
Kausik Mukhopadhyay, עוזר פרופסור למדעי החומרים והנדסה ב-UCF ומחבר שותף ללימודים
כימיה ומנגנונים
השיטה שפיתחו Mukhopadhyay וצוותו נקראת SilFoam מכיוון שהיא יותר קצף מאשר עטיפת תחבושת מסורתית. SilFoam הוא ג'ל נוזלי המורכב מסילוקסנים (סיליקון וחמצן) הנמסר באמצעות מזרק דו-חדרי מיוחד שמתרחב במהירות לקצף ספוגי בחשיפה זה לזה בתוך הפצע תוך פחות מדקה. הספוג מפעיל לחץ כדי להגביל את הדימום באתר הלידה תוך שהוא משמש גם כחומר אנטיבקטריאלי בגלל תחמוצת הכסף שבו.
על כל חמישה מיליליטר של ג'ל המוזרק, אתה יכול לצפות להתרחבות של כ-35 מיליליטר, אומר Mukhopadhyay.
"בכל פעם שיש לך דימום רב או דימום, אתה רוצה ללחוץ למעלה ולעצור את הדימום", הוא אומר. "אז מה שעשינו כאן זה בעצם אותו דבר. במקום לשים את היד, הזרמנו אותה, וזה יוצר התרחבות עצומה".
Mukhopadhyay ומשתפי הפעולה שלו גילו שהספוג שלהם הביא גם להסרה עדינה יותר.
"התכונה ההדבקה של התחבושת הזו מותאמת כך שכאשר אתה מוציא אותה מהמערכת, הכלים הקטנים יותר לא נקרעים, אבל יש לה את הכמות הנכונה של תוספת שיכולה להיצמד לשרירים, לוורידים ולעורקים כך הדם לא דולף", הוא אומר.
תכונות הנקבוביות וההדבקה של הספוג עוזרות לו להתרחב ולאטום את הפצע, מה שמאפשר לתהליך הקרישה הטבעי של הגוף להשתלט, אומר Mukhopadhyay.
"במהלך התגובה, הוא מייצר כמות קטנה של חום שעוזר לתהליך מהר מאוד", הוא אומר. "בנוסף לזה, גז חמצן כחלק מתוצר הלוואי של התגובה, מנסה לצאת החוצה. אז במקום להפוך אותו לגומי הניתן לצלב, זה ספוג רך עם הרבה נקבוביות פנימית".
ניסויים ושיטות
מחקר דרכים לטפל בפצעים דורש טיפול והתחשבות מיוחדים כדי להבטיח שלא יפגע בנבדקים, עם זאת, החוקרים הצליחו לעקוף זאת על ידי שימוש במודל אנטומי פונקציונלי כדי לבדוק את השיטות שלהם.
הם השתמשו בבובות מעוצבות במיוחד שעוצבו עם כלי דם ופצעים מציאותיים שפותחו על ידי חברה מקומית בשם SIMETRI כדי לבדוק את הקצף שלהם בתקווה שהתוצאות הראשוניות היו מבטיחות מספיק כדי להמשיך בבדיקות נוספות.
"אחד החלקים החשובים ביותר של זה היה שהשתמשנו במודלים לא פולשניים", אומר Mukhopadhyay. "בשלב זה, נוכל לקבל אישורים ולהתקדם ללימוד המודלים ה-in vivo. בשלב זה אין השפעות פסיכולוגיות גם על וטרינרים או מנתחים".
הניסוי הראה הבטחה, במיוחד כאשר החוקרים השוו את SilFoam לחמש שיטות טיפול קיימות אחרות.
הם גילו של-SilFoam היו יתרונות רבים כמו פחות דליפה משמעותית, אחסון בטמפרטורת החדר לעומת דרישה לטמפרטורות קרות, בסופו של דבר עלות נמוכה יותר של חומרים, דרישות הכשרה מועטות עד לא לשימוש במזרק.
פריטה סרקר, סטודנטית לתואר שני במחלקה למדעי החומרים ב-UCF, סייעה בניסוי.
"היינו צריכים לבדוק את התגובתיות של שני החלקים, כי רצינו מספיק גז חמצן שיכול להרחיב את הספוג, אבל יחד עם זאת, לא רצינו שהחומר יתחמם מדי, כי התגובה עצמה מייצרת חום". היא אומרת.
סרקר כתבה גם את הרעילות והחוזק של החומרים כדי להבטיח שהוא בטוח לגוף האדם ועמיד אך לא נוקשה מדי.
היא גם פעלה כדי לוודא שההרכב של SilFoam לא פוגע במטופל בעת ההסרה.
"אם יש לך משהו מאוד דביק, כמו תחבושת שאתה יכול להטיח על הפצע שלך, זה ימנע את יציאת הדם החוצה, אבל אם אתה רוצה להסיר את התחבושת, זה יכול לגרום לנזק לרקמות או לכאב", אומר סרקר. "המערכת הפולימרית שלנו לא נדבקת לעור שלך, אז קל מאוד להסיר אותה. יש לנו חבישה שיכולה להתרחב על הפצע שלך ולאטום אותו, אבל יחד עם זאת, ברגע שהיא עושה את העבודה שלה, אתה יכול להסיר אותה בקלות רבה."
הפחתת זיהומים והצעדים הבאים
המרכיב האנטיבקטריאלי של המחקר היה באמצעות מלאני קואטופ, פרופסור בקולג' לרפואה של UCF ומנהלת אשכול Biionix ב-UCF.
היא עובדת לצד מדעני חומר ומהנדסי מכונות במטרה ליצור טכנולוגיות וטיפולים רפואיים חדשים.
"הפוסט-דוקטורט שלי, ד"ר אבי סינדו פוגאז'נדהי ואני עבדנו לצד ד"ר Mukhopadhyay והצוות כדי לחקור את עוצמת החומר שלו ועד כמה הוא עצר את צמיחת החיידקים", אומר Coathup. "הערכנו חיידקים שבדרך כלל ידביקו פציעה טראומטית בפלג הגוף העליון, והתוצאות שלנו הראו שהחומר היה יעיל ביותר ולכן מנצלים את החומר הזה בתוך מערכת התחבושות שפותחה על ידי ד"ר Mukhopadhyay ומאשרת את יעילותו כאסטרטגיה חדשנית המוסטטית ואנטי בקטריאלית. הוא ממצא גדול וחשוב".
היא אומרת שההזדמנות להציל חיים כחלק מהמחקר הזה הייתה מתגמלת ביותר.
"המחקר משמעותי, מכיוון שכרגע, אין טיפולים יעילים זמינים לטיפול באנשים הסובלים ממצבים אלה, ואסטרטגיות חדשות באמת נחוצות", אומר Coathup. "משמעות הדבר היא שהצוות עם ד"ר Mukhopadhyay כדי לחקור ספוג אנטיבקטריאלי חדש שיכול לספק בעתיד טיפול מציל חיים בעקבות פציעה טראומטית גדולה, היה תענוג מוחלט וממש ברחוב שלי".
Mukhopadhyay גם קיבל לאחרונה פרס GAP כדי לסייע ברישוי SilFoam ובפריסתו. לדבריו, השלב הבא הוא לשתף פעולה עם המרכז הרפואי של אוניברסיטת נברסקה ולבצע מחקרים in vivo במתקנים שלהם.
