Raziskovalci MIT razvijajo nov material, ki bi lahko olajšal odstranjevanje polipov debelega črevesa

V Združenih državah se vsako leto opravi več kot 15 milijonov kolonoskopij, in pri najmanj 20 odstotkih teh, gastroenterologi na koncu odstranijo predrakave izrastke iz debelega črevesa. Odprava teh lezij v zgodnji fazi, znani kot polipi, je najboljši način za preprečevanje razvoja raka debelega črevesa.

Da bi zmanjšali tveganje za trganje debelega črevesa med tem postopkom, zdravniki pogosto vbrizgajo fiziološko raztopino v prostor pod lezijo, oblikovanje "blazine", ki dvigne polip, da ga je lažje varno odstraniti. Vendar pa ta blazina ne traja dolgo.

Raziskovalci MIT so zdaj razvili alternativo - raztopino, ki jo lahko injiciramo kot tekočino, vendar se, ko pride v tkivo, spremeni v trden gel, ustvarjanje bolj stabilne in dolgotrajne blazine.

To je za gastroenterologa, ki izvaja poseg, zelo pomembno, da bi zagotovili stabilno območje, ki ga lahko nato odstranijo z uporabo endoskopskih orodij. "

Giovanni Traverso, docent na oddelku za strojništvo MIT in gastroenterolog v bolnišnici Brigham in Women

Traverso je višji avtor študije, ki je objavljen v številki 30. julija Napredna znanost . Vodilna avtorja študije sta nekdanja postdoktorata MIT Yan Pang in Jinyao Liu. Drugi avtorji so študentka MIT Zaina Moussa, tehnična sodelavka Joy Collins, nekdanji tehnik Shane McDonnell, Oddelek za primerjalno medicino, veterinarka Alison Hayward, Gastroenterolog Brigham in ženske bolnišnice Kunal Jajoo, in profesor inštituta David H. Koch Robert Langer.

Stabilna blazina

Čeprav so mnogi polipi debelega črevesa neškodljivi, nekateri lahko sčasoma postanejo rak, če jih ne odstranimo. Gastroenterologi pogosto izvajajo ta postopek med rutinsko kolonoskopijo, z orodjem, podobnim lasu, za zajemanje tkiva, preden ga odrežete.

Ta postopek nosi določeno tveganje raztrganja sluznice debelega črevesa, zato zdravniki običajno vbrizgajo fiziološko raztopino v območje tik pod oblogo, imenovan submukozni prostor, za dvig polipa s površine debelega črevesa.

"To na kratko loči te tkivne plasti, in daje enemu nekoliko dvignjenega območja, tako da je lažje zatakniti lezijo, "Pravi Traverso." Izziv je, da se fiziološka raztopina zelo hitro razprši, zato nimamo vedno dovolj časa za poseg in posredovanje, in morda bo treba ponovno vbrizgati fiziološko raztopino. "

Odstranitev kompleksnih lezij lahko traja od 10 do 20 minut, ali celo dlje, vendar slana blazina zdrži le nekaj minut. Raziskovalci so poskušali podaljšati življenjsko dobo blazin z dodajanjem zgoščevalcev, kot sta želatina in celuloza, vendar jih je zelo težko injicirati skozi ozko iglo, ki se uporablja za postopek.

Da bi to premagali, ekipa MIT se je odločila, da bo ustvarila gel za redčenje strigov. Ti materiali so v normalnih pogojih poltrdni geli, ko pa nanje deluje sila, njihova viskoznost se zmanjša in lažje tečejo. To pomeni, da se material zlahka injicira skozi ozko iglo, nato se pretvori nazaj v trden gel, ko izstopi v tkivo debelega črevesa.

Strižni geli za redčenje so lahko izdelani iz številnih različnih vrst materialov. Za ta namen, raziskovalci so se odločili za kombinacijo dveh biokompatibilnih materialov, ki lahko tvorita gele - laponita, praškasta glina, ki se uporablja v kozmetiki in drugih izdelkih, in alginat, polisaharid, pridobljen iz alg.

"Te materiale smo izbrali, ker so biokompatibilni in nam omogočajo prilagajanje tekočega vedenja nastalih gelov, «Pravi Pang.

Z uporabo teh materialov, raziskovalci so ustvarili gel za redčenje strigov, ki ga je mogoče injicirati in oblikovati stabilno blazino več kot eno uro, pri prašičih. Tako bi imeli gastroenterologi veliko več časa za odstranitev polipov.

"Sicer pa injicirate fiziološko raztopino, potem zamenjaš orodje, in ko ste pripravljeni, je tkivo spet ravno. Zares težko je varno ponastaviti stvari, "Pravi Traverso.

Nadzor viskoznosti

S spreminjanjem sestave sestavin gela, raziskovalci lahko nadzorujejo lastnosti, kot so viskoznost, kar vpliva na to, kako dolgo ostane blazina stabilna. Če bo trajalo dlje, ta vrsta gela za injiciranje bi lahko bila uporabna za aplikacije, kot je zoženje prebavil, ki bi jih lahko uporabili za preprečevanje refluksa kisline ali za pomoč pri hujšanju, tako da se ljudje počutijo site. Lahko bi ga uporabili tudi za dostavo zdravil v črevesni trakt, Traverso pravi.

Raziskovalci so tudi ugotovili, da material pri prašičih ni imel škodljivih stranskih učinkov, in upajo, da bodo v naslednjih treh do petih letih začeli s preskušanji pri ljudeh.

"To je nekaj, za kar menimo, da lahko dokaj hitro pride do pacientov, "Pravi Traverso." Res smo navdušeni nad tem, da ga premaknemo naprej. "

• Raziskovalci UM prejmejo 14 milijonov dolarjev od NIH za najnovejše raziskave HIV
• Genetika lahko vpliva na sestavo mikrobioma bolj kot okoljski dejavniki