В России придумали пистолет для быстрого заживления ран

В России создан не имеющий аналогов пистолет, с помощью которого можно быстро обработать рану, остановить кровотечение. Пистолет "выстреливает" особым аэрозолем, который, попадая на рану, формирует на ней защитную пленку. Разработчики из Центра биомедицинской инженерии МИСИС говорят, что этот пистолет может стать незаменимым в полевых условиях.

Известно, что чем быстрее оказана помощь после ранения - тем выше шанс на скорое выздоровление. Пистолет поможет обезболить рану, снизить риск ее заражения и осложнений. Аэрозоль, по сути, представляет собой биологический клей с добавкой лекарственных препаратов - подобные субстанции уже применяют в хирургии.

Лекарственное наполнение может быть разным: не только анестетики, которые снимут боль, но и антисептики, и кровеостанавливающие, и антибиотики.

Пока пистолет "стрелял" только по мышам - это первый этап испытаний. Выяснилось, что технология хорошо работает на ожоговых повреждениях, и сейчас ученые продолжают исследовать, как будет проходить дальнейшее восстановление.

"В отличие от существующих в мире аналогов наше устройство полностью автономно и питается от встроенных аккумуляторов, которые можно подзарядить через USB-порт, - рассказал автор разработки Тимур Айдемир. - Перед работой два шприца заполняются биополимерами и лекарственной смесью. Через специальный порт присоединяется третий шприц, и выполняется заправка устройства сшивающим агентом. При нажатии на курок ультразвуковая система одномоментно собирает все компоненты и пистолет "выстреливает" аэрозольной смесью в область раны, формируя биопленку с нужными свойствами".

Такой гаджет, говорят разработчики, пригодится в зонах чрезвычайных происшествий, стихийных и боевых действий. Одним словом, там, где много раненых и где первую помощь им медики вынуждены оказывать прямо на месте.

"Мобильные госпитали, разворачиваемые в зоне ЧС или боевых действий, нуждаются в подобном автономном ручном устройстве. Существующие на данный момент изделия со схожим принципом работы - крупные и сложные для таких полевых условий, их чаще применяют в стационарах", - пояснил директор НОЦ биомедицинской инженерии МИСИС Федор Сенатов.

Испытания

Контрольный выстрел

Михаил Киселевский, завлабораторией клеточного иммунитета НМИЦ онкологии им. Блохина Минздрава России:

- В онкоцентре имени Блохина были проведены испытания разработанного в МИСИС тканевого пистолета на мышах с моделированной ожоговой травмой.

На поврежденную поверхность кожи животных с помощью пистолета наносили биологически активное покрытие из особого геля. Пистолет обеспечил точное и равномерное нанесение лекарственной смеси и помог сформировать защитную пленку вне зависимости от конфигурации раны. После обработки мы наблюдали достоверное ускорение процессов регенерации ожоговой раны.

Гель создает на ране защитнуюи одновременно лечебную пленку. Фото: НИТУ МИСИС

Практика

Как лечат раны сейчас

Денис Софронов, хирург-онколог НМИЦ онкологии им. Блохина:

- Заживление любой раны происходит в несколько этапов, и для этого требуется время. Фаза воспаления начинается сразу после ранения и в отсутствие осложнений продолжается в среднем 4-5 суток. Затем наступает этап регенерации и пролиферации, который занимает в среднем 2-4 недели. Заключительная фаза эпителизации и реорганизации рубца в зависимости от морфологии тканей продолжается от нескольких недель до нескольких месяцев. Для окончательного заживления - при разных типах ран - может потребоваться даже год.

Для того чтобы заживление раны шло быстрее, нужны хорошее кровообращение, оптимальная влажность, отсутствие инфекции - тогда процесс регенерации происходит легче. Если во время лечения будет способ создать такие идеальные условия - это очень хорошо и для пациента, и к тому же экономически целесообразно, потому что сокращает время выздоровления.

Поэтому в хирургии мы используем множество ранозаживляющих средств и технологий. Самое простое - различные виды повязок - адсорбирующие, увлажняющие, регенерирующие.

Для лечения обширных, глубоких ран применяем вакуумную терапию. На пораженную поверхность устанавливается особая губка, рана герметизируется с помощью пленки, а затем специальный прибор создает под пленкой вакуум, который помогает очистить рану. Применяя разные импульсные режимы, можно восстановить кровоток и ускорить заживление - это подтверждено клинически.

Что касается ранений в чрезвычайных ситуациях, тут есть своя специфика. Это в большинстве сложные, сочетанные, опасные травмы, которые могут быть осложнены ожогами, повреждениями внутренних органов, наличием осколков и так далее.

Думаю, на каком-то этапе лечения предлагаемое устройство может оказаться востребованным, если его эффективность будет подтверждена клиническими исследованиями.

Между тем

Лечение током: напряжение 1 вольт

Ученые создали рассасывающиеся электроды из молибдена, которые на треть ускорили заживление хронических ран.

В группе риска по труднозаживающим повреждениям больные диабетом - такие раны возникают у четверти больных. Раны, которые не затягиваются в течение 8-12 недель, называют хроническими, и это серьезная проблема и для врачей, и для пациентов. Международная группа ученых на базе Северо-Западного университета в Эванстоне предложила использовать для лечения "трудных" ран биорезорбируемый электрод из молибдена. Методику опробовали на мышах, результаты опубликованы в журнале Science Advances в 2023 году.

Мыши с диабетом лечились электростимуляцией по 30 минут в день. Фото: Science Advances

Ученые усовершенствовали один из перспективных способов лечения таких ран - электротерапию. Воспаление, которое сопровождает любую рану, нарушает электрические сигналы, которые помогают "подтягивать" к месту повреждения особые клетки-регенераторы - кератиноциты, фибробласты и иммунные клетки, которые участвуют в процессе заживления. А воздействие электротоком запускает процесс восстановления. Но оборудование с внешними электродами дорогое и громоздкое. К тому же съемные электроды при отклеивании снова травмируют ткани.

Ученые разработали компактную беспроводную систему с гибкими растяжимыми и, главное, биорезорбируемыми (растворимыми) электродами. Генерирующий модуль наклеивается на здоровую кожу вблизи хронической раны, он создает ток напряжением 1,1 вольта. К микроконтроллеру гибким соединителем крепятся два металлических электрода - один, выполненный из молибдена, помещают над центром раны, а другой, наружный, - закрепляют на коже по ее периметру. После окончания курса лечения внешний электрод удаляют, а у внутреннего перерезают соединение и оставляют его рассасываться в ране.

Оказывается, молибден не только хорошо проводит ток, но также инертен по отношению к живым тканям. После окончания процедур он постепенно резорбируется с образованием нетоксичных молибдат-анионов, которые спокойно выводятся из организма.

Мышки с диабетом лечились электростимуляцией по 30 минут в день. В результате раны у них заживали на 30% быстрее. Оставшийся в организме мыши фрагмент электрода полностью рассасывался за 35 недель. При этом молибден не накапливался в ключевых органах и тканях и не вызывал негативных изменений в организме.

Пока ученые проверили работу пистолета на мышах, впереди испытания с участием людей.