Mang tên Tough Adhesives, loại keo vừa được ra đời sau một nghiên cứu đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ của nó khi có thể vá liền một trái tim lợn bị thủng. Với thành công ban đầu, sản phẩm này hứa hẹn có thể sẽ dùng để “vá” lại những vết thương nằm sâu bên trong cơ thể chúng ta vào một ngày nào đó trong tương lai. Tuy nhiên, từ giờ đến đó vẫn còn rất xa. Hiện nay, mẫu keo dán sinh học này đã được thử nghiệm trên da có máu và quả tim còn đập của một con lợn.
Nghiên cứu vừa được công bố là một phần trong nỗ lực lớn hơn nhằm phát triển các chất kết dính mô an toàn và hiệu quả trong việc hàn gắn lại các vết cắt bên trong cơ thể, hay những lỗ hổng do chấn thương, phẫu thuật hoặc dị tật bẩm sinh. Tính đến thời điểm này, khâu dường như là lựa chọn duy nhất của bệnh nhân khi họ bị các vết rách trên cơ thể, nhưng cách này vốn khó khăn trong việc sử dụng ở các khu vực khó tiếp cận.
Keo siêu dính Super Glue dùng trong y tế hiện tại chỉ hữu ích đối với các bề mặt khô, như da chẳng hạn. Ngoài ra, quá trình làm cứng của chất này cũng quá cực đoan, không tự nhiên và quá độc hại để có thể sử dụng bên trong cơ thể. Trong khi đó, các loại keo khác trên thị trường hiện cũng không cung cấp khả năng dính tốt, theo các chuyên gia.
Thấy được những hạn chế này, một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Harvard đã phát triển loại chất kết dính mới có thể duy trì được độ dính ngay cả trong những điều kiện môi trường ẩm ướt. Qua thử nghiệm, chúng cũng không gây độc hại đối với tế bào người và đây cũng là điểm then chốt bởi mục đích sau cùng của sản phẩm là sử dụng bên trong cơ thể người. Các nhà nghiên cứu đã dùng Tough Adhesives để vá thành công một lỗ hổ hở trên trái tim lợn vẫn còn đập nhờ sự hỗ trợ của máy móc. Một số thử nghiệm khác cho thấy nó cũng có thể ngăn chảy máu ở gan chuột, kết dính da lợn và một trái tim lợn sống vẫn còn nhỏ máu. "Điều đó thật sự thú vị”, Jianyu Li, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Giáo sư hóa học Mark Grinstaff đến Đại học Boston và là nhà sáng lập công ty sản xuất sản phẩm kết dính mô tế bào Hyperbranch, người không tham gia nghiên cứu, tỏ ra thích thú với hiệu quả của chất keo trên gan chuột. “Gan thực sự là bộ phận rất khó để một loại vật liệu nào đó dính vào bởi bề mặt của nó rất trơn trượt”. Jeff Karp, nhà nghiên cứu tại Bệnh viện Brigham and Women và là người sáng lập của một công ty keo dán mô khác - Gecko Biomedical, cũng tỏ ra đồng ý. Tuy nhiên, ông cũng không quên lưu ý một điều là mang một loại keo mới từ phòng thí nghiệm vào phòng khám không phải chuyện dễ dàng.
Từ trước đến nay, đã có nhiều nhà khoa học cố phát triển các chất kết dính tốt hơn lấy cảm hứng từ sinh vật, chẳng hạn như chất keo giúp những con trai có thể dính chặt vào các tảng đá. Nhóm nghiên cứu thuộc trường Harvard trong lúc đang làm việc tại phòng thí nghiệm sinh học David Mooney đã nhìn về phía Dusky Arion, một loại sên trần dài khoảng 5 cm có thể tiết ra lớp chất nhầy để bảo vệ. Chất nhầy này có hai thành phần chính: một chất kết dính gắn liền với bề mặt, trộn lẫn với một loại gel linh hoạt.
Trên thực tế, các nhà khoa học đã không sử dụng bất cứ phân tử nào lấy từ chất nhầy trên người con sên kia. Thay vào đó, họ vận dụng những gì quan sát được để tạo ra một quy trình sản xuất chất nhầy tương tự: trộn một chất dính với thứ gì đó có thể kéo dài thời gian tồn tại và chịu được áp lực tác động khi cơ thể chuyển động. Thành phần đóng vai trò kết dính trong hỗn hợp là một loại chất quen thuộc giống như Gelatin - chất gây đông trong thực phẩm, mô liên kết chiết xuất từ đuôi chuột - hợp chất thường có trong vỏ tôm, và 2 phân tử tổng hợp khác. Đối với vật liệu chịu trách nhiệm tăng khả năng chịu lực cho keo dán, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loại hydrogel đặc biệt.
Trộn các thành phần trên lại với nhau, nhóm chuyên gia đã tạo ra nhiều phiên bản Tough Adhesives khác nhau. Chúng có thể khô chỉ trong vài phút, ngay trên bề mặt đẫm máu và có thể chịu được lực từ hàng ngàn cơn co thắt tim. “Công nghệ này thật sự đầy hứa hẹn”, Karp nhận định. Thách thức bây giờ của Tough Adhesives chính là nhận được sự chấp thuận của các cơ quan quản lý để có thể thương mại hóa.
Trên thực tế, việc đưa một sản phẩm ra thị trường đòi hỏi bạn phải sản xuất được nó trên quy mô lớn và phải đảm bảo khả năng sử dụng của nó vẫn còn khi cần dùng đến. Ngoài ra, thuyết phục các bác sĩ sử dụng nó cũng là một vấn đề. Tuy nhiên, với một nhu cầu khổng lồ chưa được đáp ứng đối với những công nghệ kiểu như thế này, Karp tin rằng cách tiếp cận của các nhà khoa học Harvard là hướng đi đầy hứa hẹn.
tinhte.vn