דרך חדשה ופשוטה לשלוט בדביקות של דבקים רפואיים באמצעות אולטרסאונד מבטלת את הצורך להשתמש בכימיקלים שעלולים להיות רעילים כדי להגביר את ההדבקה הביולוגית. הטכניקה, שפותחה על ידי חוקרים מ אוניברסיטת מקגיל בקנדה ו המכון הטכנולוגי של ציריך בשוויץ, יכול להיות בעל ערך רב עבור יישומים כגון תיקון רקמות, ריפוי פצעים, אלקטרוניקה לבישה ואספקת תרופות.
תחבושות ופלסטרים בדרך כלל לא נדבקים היטב לעור רטוב. אולטרסאונד יכול לעזור להתגבר על בעיה זו, לא רק על העור אלא על רקמות רבות אחרות, כולל ממברנות ריריות ואבי העורקים, מסביר המחבר הראשי Zhenwei Ma, כעת באוניברסיטת הרווארד ובאוניברסיטת קולומביה הבריטית.
בעבודתם, החוקרים השתמשו במיקרו-בועות שנגרמו על ידי אולטרסאונד בתדר נמוך כדי להפוך את הדבקים לדביקים יותר. הגלים "מרתחים" באופן מקומי את הנוזל בפריימר דבק שנמרח על מצע הרקמה (תמיסה המכילה כיטוזן, ג'לטין או תאית), ויוצרים בועות אדים שגדלות וקורסות בעוצמה לעבר פני הרקמה. "מדבקות הידרוג'ל העשויות מפוליאקרילאמיד או פולי(N-איזופרופילאקרילאמיד) בשילוב עם אלגינט הוחלו לאחר מכן על האזור המטופל כדי להשיג הידבקות חזקה", מסביר מא.
"תנועה זו גורמת לאינטראקציות מכניות שדוחפות את הדבקים לעור ולרקמות אחרות באופן חולף להדבקה ביולוגית חזקה יותר", אומר מא. עולם הפיזיקה. "על ידי התאמת עוצמת האולטרסאונד ותמרון בדיקת האולטרסאונד המשמשת ליצירת הבועות, אנו יכולים לשלוט - במדויק מאוד - על הדביקות של התחבושות הדביקות".
החוקרים בדקו את הטכניקה שלהם על רקמת חולדה וחזיר. הם גילו שהאולטרסאונד הגביר את אנרגיית ההידבקות בין הרקמה להידרוג'ל עד פי 100, והעלה את סף העייפות הממשקית בין השניים פי 10. ואכן, הם מדדו אנרגיות הידבקות של מעל 2000 J/m2 לעור, בסביבות 295 J/m2 עבור רירית חזה ובסביבות 297 J/m2 עבור אבי העורקים. לשם השוואה, אנרגיות ההידבקות של הידרוג'לים שלא עברו אולטרסאונד היו בערך 50, 12 ו-17 J/m2, בהתאמה.
קוויטציה הנגרמת על ידי אולטרסאונד
חישובי הדוגמנות התיאורטיים של הצוות מצביעים על כך שהמנגנון העיקרי העומד בבסיס ההידבקות הביולוגית הזו הוא קוויטציה הנגרמת על-ידי אולטרסאונד, שמניעה ומשתקת primers עיגון לתוך הרקמה. ההשתלבות המכנית והחדירה ההדדית של עוגנים אלו היא שבסופו של דבר מייצרת הידבקות חזקה בין הידרוג'ל לרקמה ללא צורך בהתקשרות כימית.
מדבקת אולטרסאונד מספקת הדמיה מתמשכת של איברים פנימיים
ניתן להשתמש בדבקים גם כדי להעביר תרופות דרך העור. "לטכנולוגיה של שינוי פרדיגמה זו יהיו השלכות גדולות בענפי רפואה רבים", אומר מא. "אנחנו מאוד נרגשים לתרגם את הטכנולוגיה הזו ליישומים במרפאות לתיקון רקמות, טיפול בסרטן ורפואה מדויקת".
בנוסף ליכולת השליטה חסרת התקדים של חוזק ההדבקה הביולוגית, החוקרים אומרים שהטכניקה שלהם תאפשר שימוש בסוגים רבים נוספים של חומרים כתחבושות, פלסטרים וממשקים עם רקמה ביולוגית. זה ירחיב בהכרח את תחומי היישום הפוטנציאליים, הם אומרים.
החוקרים מדווחים על עבודתם ב מדע.
