Исследователи Массачусетского технологического института разработали новый материал, который может облегчить удаление полипов толстой кишки

Ежегодно в США выполняется более 15 миллионов колоноскопий. и по крайней мере в 20 процентах из них гастроэнтерологи удаляют предраковые образования из толстой кишки. Устранение этих ранней стадии поражения, известные как полипы, это лучший способ предотвратить развитие рака толстой кишки.

Чтобы снизить риск разрыва толстой кишки во время этой процедуры, врачи часто вводят физиологический раствор в пространство под поражением, образуя «подушку», которая приподнимает полип, чтобы его было легче безопасно удалить. Тем не мение, эта подушка длится недолго.

Исследователи Массачусетского технологического института разработали альтернативу - раствор, который можно вводить в виде жидкости, но он превращается в твердый гель, когда достигает ткани. создание более устойчивой и долговечной подушки.

<цитата>

Это действительно имеет огромное значение для гастроэнтеролога, проводящего процедуру. чтобы убедиться, что есть стабильная область, которую затем можно резектировать с помощью эндоскопических инструментов ".

Джованни Траверсо, доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института и гастроэнтеролог в Бригаме и женской больнице

Траверсо - старший автор исследования, который появляется в номере журнала от 30 июля. Передовая наука . Ведущими авторами исследования являются бывшие постдоки Массачусетского технологического института Ян Панг и Джиньяо Лю. Среди других авторов - студентка MIT Зайна Мусса, технический специалист Джой Коллинз, бывший техник Шейн МакДоннелл, Ветеринарный врач отделения сравнительной медицины Элисон Хейворд, Гастроэнтеролог Бригама и женской больницы Кунал Джаджу, и профессор Института Дэвида Х. Коха Роберт Лангер.

Стабильная подушка

Хотя многие полипы толстой кишки безвредны, некоторые из них со временем могут стать злокачественными, если их не удалить. Гастроэнтерологи часто проводят эту процедуру во время обычной колоноскопии, используя инструмент, похожий на лассо, чтобы перехватить ткань, прежде чем отрезать ее.

Эта процедура сопряжена с некоторым риском разрыва слизистой оболочки толстой кишки, вот почему врачи обычно вводят физиологический раствор в область чуть ниже подкладки, называется подслизистым пространством, чтобы оторвать полип от поверхности толстой кишки.

"Что это значит, так это ненадолго разделить эти тканевые слои, и это дает немного приподнятую область, чтобы было легче поймать поражение, - говорит Траверсо. - Проблема в том, что физиологический раствор очень быстро растворяется, поэтому у нас не всегда достаточно времени, чтобы вмешаться, и, возможно, потребуется повторно ввести физиологический раствор ".

Удаление сложных поражений может занять от 10 до 20 минут, или даже дольше, но соляная подушка действует всего несколько минут. Исследователи пытались продлить срок службы подушек, добавляя загустители, такие как желатин и целлюлоза, но их очень трудно ввести через узкую иглу, которая используется для этой процедуры.

Чтобы преодолеть это, Команда Массачусетского технологического института решила создать гель, разжижающий при сдвиге. Эти материалы представляют собой полутвердые гели при нормальных условиях, но когда к ним приложена сила, их вязкость уменьшается, и они легче текут. Это означает, что материал можно легко ввести через узкую иглу, затем снова превратиться в твердый гель, когда он войдет в ткань толстой кишки.

Разжижающие сдвиг гели могут быть изготовлены из самых разных материалов. Для этого исследователи решили использовать комбинацию двух биосовместимых материалов, которые могут образовывать гели - лапонита, порошкообразная глина, используемая в косметике и других продуктах, и альгинат, полисахарид, полученный из водорослей.

«Мы выбрали эти материалы, потому что они биосовместимы и позволяют нам настраивать текучесть получаемых гелей, "Панг говорит.

Используя эти материалы, исследователи создали гель, разжижающий сдвиг, который можно было вводить путем инъекции и формировать стабильную подушку более часа, у свиней. Это даст гастроэнтерологам гораздо больше времени на удаление полипов.

"Иначе, вы вводите физиологический раствор, затем вы меняете инструменты, и к тому времени, когда вы будете готовы, ткань снова станет плоской. Становится действительно сложно безопасно резектировать вещи, "- говорит Траверсо.

Контроль вязкости

Изменяя состав гелевых компонентов, исследователи могут контролировать такие характеристики, как вязкость, что влияет на то, как долго подушка остается стабильной. Если сделать так, чтобы длиться дольше, этот вид инъекционного геля может быть полезен для таких приложений, как сужение желудочно-кишечного тракта, которые можно использовать для предотвращения кислотного рефлюкса или для похудания, заставляя людей чувствовать себя сытыми. Он также потенциально может использоваться для доставки лекарств в кишечник, - говорит Траверсо.

Исследователи также обнаружили, что этот материал не оказывает вредных побочных эффектов на свиней. и они надеются начать испытания на людях в течение следующих трех-пяти лет.

"Это то, что, как мы думаем, может довольно быстро попасть в пациентов, «Мы очень взволнованы, - говорит Траверсо».

• Исследователи UM получают 14 миллионов долларов от NIH на передовые исследования в области ВИЧ
• Генетика может влиять на состав микробиома больше, чем факторы окружающей среды.