Aby sa znížilo riziko roztrhnutia hrubého čreva počas tohto postupu, lekári často vpichujú fyziologický roztok do priestoru pod léziou, vytvorenie „vankúša“, ktorý zdvihne polyp, aby bolo možné ho ľahšie odstrániť. Avšak, tento vankúš netrvá dlho.
Vedci z MIT teraz vymysleli alternatívu - riešenie, ktoré je možné vstreknúť ako kvapalinu, ale keď sa dostane do tkaniva, zmení sa na pevný gél. vytvára stabilnejší a trvácnejší vankúš.
To je pre gastroenterológa, ktorý zákrok vykonáva, skutočne veľký rozdiel, aby sa zabezpečilo, že existuje stabilná oblasť, ktorú môžu potom resekovať pomocou endoskopických nástrojov. “
Giovanni Traverso, odborný asistent na Katedre strojného inžinierstva MPO a gastroenterológ v Brighamovej a ženskej nemocnici
Traverso je hlavným autorom štúdie, ktorý sa nachádza v čísle z 30. júla Pokročilá veda . Vedúcimi autormi štúdie sú bývalí doktorandi z MIT Yan Pang a Jinyao Liu. Medzi ďalších autorov patrí vysokoškolák MIT Zaina Moussa, technický spolupracovník Joy Collins, bývalý technik Shane McDonnell, Veterinárka veterinárnej kliniky Alison Hayward, odbor porovnávacej medicíny, Gastroenterológ Brigham a ženskej nemocnice Kunal Jajoo, a profesor inštitútu Davida H. Kocha, profesor Robert Langer.
Zatiaľ čo mnohé polypy hrubého čreva sú neškodné, niektoré sa môžu stať rakovinovými, ak nie sú odstránené. Gastroenterológovia často vykonávajú tento postup počas rutinnej kolonoskopie, pomocou nástroja podobajúceho sa lasu na prichytenie tkaniva pred jeho odrezaním.
Tento postup prináša určité riziko roztrhnutia výstelky hrubého čreva, čo je dôvod, prečo lekári zvyčajne injekčne podávajú fyziologický roztok do oblasti tesne pod výstelkou, nazýva sa to submukózny priestor, zdvihnúť polyp od povrchu hrubého čreva.
„To, čo robí, je stručne oddeliť tieto tkanivové vrstvy, a dáva to trochu vyvýšenej oblasti, takže je ľahšie chytiť léziu, „Hovorí Traverso.“ Výzvou je, aby sa fyziologický roztok veľmi rýchlo rozptýlil, takže nie vždy máme dostatok času vstúpiť a zasiahnuť, a možno bude potrebné znova podať fyziologický roztok. “
Odstránenie komplexných lézií môže trvať 10 až 20 minút, alebo ešte dlhšie, fyziologický vankúš však trvá iba niekoľko minút. Vedci sa pokúsili predĺžiť životnosť vankúšov pridaním zahusťovadiel, ako je želatína a celulóza, ale tie je veľmi ťažké vpichnúť cez úzku ihlu, ktorá sa používa na tento zákrok.
Na prekonanie toho, tím MIT sa rozhodol vytvoriť strih-riediaci gél. Tieto materiály sú za normálnych podmienok polotuhé gély, ale keď na nich pôsobí sila, ich viskozita klesá a tečú ľahšie. To znamená, že materiál je možné ľahko vstrekovať úzkou ihlou, potom sa zmení späť na tuhý gél, akonáhle vyjde do tkaniva hrubého čreva.
Strihové gély môžu byť vyrobené z mnohých rôznych typov materiálov. Pre tento účel, vedci sa rozhodli pre kombináciu dvoch biokompatibilných materiálov, ktoré môžu vytvárať gély - Laponit, práškový íl používaný v kozmetike a iných výrobkoch, a alginát, polysacharid odvodený z rias.
„Vybrali sme tieto materiály, pretože sú biokompatibilné a umožňujú nám vyladiť tokové správanie výsledných gélov, “Hovorí Pang.
Použitím týchto materiálov, vedci vytvorili strih-riediaci gél, ktorý bolo možné vstreknúť a vytvoriť stabilný vankúš viac ako hodinu, u ošípaných. To by poskytlo gastroenterológom oveľa viac času na odstránenie akýchkoľvek polypov.
"Inak, vstreknete fyziologický roztok, potom zmeníš nástroje, a keď budete pripravení, tkanivo bude opäť akési ploché. Je skutočne ťažké resekovať veci bezpečne, “Hovorí Traverso.
Zmenou zloženia zložiek gélu vedci môžu ovládať také vlastnosti, ako je viskozita, čo ovplyvňuje, ako dlho vankúš zostane stabilný. Ak vydrží dlhšie, tento druh injekčného gélu by mohol byť užitočný pri aplikáciách, ako je zúženie GI traktu, ktoré by sa mohli použiť na prevenciu kyslého refluxu alebo na pomoc pri chudnutí tým, že sa ľudia budú cítiť plní. Mohlo by sa tiež potenciálne použiť na dodávanie liekov do črevného traktu, Hovorí Traverso.
Vedci tiež zistili, že materiál nemal u ošípaných žiadne škodlivé vedľajšie účinky, a dúfajú, že v priebehu nasledujúcich troch až piatich rokov začnú skúšky na ľudských pacientoch.
„Toto je niečo, čo si myslíme, že sa môže dostať k pacientom pomerne rýchlo, „Traverso hovorí.„ Sme naozaj nadšení, že to môžeme posunúť dopredu. “