Läkare utvecklas från snigel slim revolutinäre medicinskt superlim

Slime av sniglar har extremt användbara egenskaper
Kan slem av en utbredd snigel användas som ett slags medicinskt lim i framtiden? Forskare har nu upptäckt att ett nytt bio-lim från slam av en nudibranch är oerhört stark, anpassar sig till kroppens rörelser och sticks också till våta eller fuktiga ytor. Läkarutbildningen har till och med lyckats försegla ett hål i ett gris hjärta med hjälp av limet.

Forskarna i det internationellt erkända Harvard-universitetet har nu lyckats utveckla ett speciellt biohäftande material, som bygger på slimens slim. Det här limet kan användas i framtiden inom medicin, till exempel för att stänga sår, rapporterar experterna i ett pressmeddelande om resultaten av studien.

Forskare fann att vissa sniglar utsöndrar klibbig slem, som i framtiden kan användas som ett slags bio-lim. (Bild: rs31 / fotolia.com)

Normala plåster klibbar dåligt på våt vävnad
Om du någonsin har försökt att lägga en lapp på fuktig hud, kan du till exempel veta hur frustrerande denna process kan vara. Våt hud är inte den enda utmaningen för medicinska lim. Behandling av olika inre skador kan också vara komplicerat eftersom människokroppen är full av blod och andra vätskor, förklarar forskarna.

Nytt lim har två speciella egenskaper
Många av de vidhäftande produkter som används idag är giftiga för cellerna, och de blir oflexibla när de torkar. Huvuddragen i vårt material är kombinationen av en mycket stark limkraft och förmågan att överföra och sprida stress, säger författare. Dave Mooney. Hittills har det inte varit möjligt att kombinera dessa egenskaper i ett enda lim.

Arion subfuscus utsöndrar slem
Som forskarna tänkte på hur de kan förbättra medicinska lim, hittade de lösningen i en snigel. Den bruna snigeln (Arion subfuscus) är en typ av nudibranch som är brett fördelad i Europa och delar av USA. I händelse av fara utsöndrar snigeln en speciell slem som ska hålla den på plats. Detta gör det svårt för andra djur att ta bort snigeln från ytan, förklara experterna. Slemmen intersperseras med positivt laddade proteiner. Forskarna inspirerades av slem för att utveckla en speciell hydrogel. Detta består av en så kallad alginat-polyakrylamidmatris, som har ett klisterlager med positivt laddade polymerer.

Varför är det nya limet så starkt??
Dessa polymerer binder till biologisk vävnad genom olika mekanismer: elektrostatisk attraktion till negativt laddade cellytor och kovalenta bindningar mellan intilliggande atomer och fysisk genomträngning, förklarar forskarna. Dessa mekanismer gör limet extremt starkt. De flesta tidigare materialdesigner har fokuserat endast på gränssnittet mellan tyget och limet. Det nya bindemedlet kan sprida energi genom sitt matrisskikt. Detta gör det möjligt för honom att deformera mycket mer, förklarar forskarna vidare.

Limet kan absorbera en stor mängd energi
Utformningen av matrisskiktet innefattar kalciumjoner bundna till alginathydrogelen via jonbindningar. När limet utsätts för stress, bryts dessa jonbindningar först. Således kan matrisen absorbera en stor mängd energi innan dess struktur är äventyrad, säger författarna. I försöksexperiment krävdes mer än tre gånger energin att störa vidhäftningen av det hårda bindemedlet jämfört med andra medicinska lim. När limet äntligen bröt, påverkade detta hydrogelen men inte bindningen mellan limet och banan. En oöverträffad nivå av samtidig hög bindningsstyrka och matris seghet, förklarar experter.

Nytt lim har klarat sig mycket bra i försök
Forskare testade sina lim på en mängd olika torra och våta svampvävnader, inklusive hud, brosk, hjärta, artär och lever. De fann att bindningen var signifikant starkare i alla vävnader än andra medicinska lim. Till och med två veckor efter implantation i råttor eller för att försegla ett hål i ett gris hjärta påstod limet sin stabilitet och bindning, säger läkare. Dessutom orsakade adhesivet inte vävnadsskada eller vidhäftningar till den omgivande vävnaden när den användes vid leverblödning hos möss.

Lim har många användningsområden inom det medicinska området
Ett sådant högpresterande material har många användningsområden inom det medicinska området. Antingen som en plåster eller som en injicerbar lösning för djupare skador. Det kan också användas för att fästa medicinska anordningar i sina målstrukturer, såsom ett ställdon för att stödja hjärtfunktionen.

Framtida applikationer?
Författaren Dr. Adam Celiz fortsätter: "Vi kan göra dessa lim från biologiskt nedbrytbara material så att de sönderdelas när de har tjänat sitt syfte. Vi kan även kombinera denna teknik med mjuk robotik för att göra klibbiga robotar eller med läkemedel för att skapa ett nytt läkemedelsleveransfordon. "(As)