Monolityczny, światłoutwardzalny plaster z kwasem hialuronowym zapewnia silną przyczepność na mokro podczas naprawy durotomii

Monolityczny, światłoutwardzalny plaster z kwasem hialuronowym zapewnia silną przyczepność na mokro podczas naprawy durotomii

Durotomia jest częstym powikłaniem neurochirurgicznym i obejmuje rozdarcie opony twardej, błony ochronnej otaczającej mózg i rdzeń kręgowy. Uszkodzenie może skutkować wyciekiem płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF), co skutkuje opóźnionym gojeniem, bólami głowy i infekcją, dlatego niezbędne jest niezawodne wodoodporne zamknięcie opony twardej.

Kleje tkankowe są coraz częściej badane jako alternatywa dla szwów w celu zamknięcia opony twardej, ponieważ umożliwiają łatwiejsze i szybsze zastosowanie. Jednakże wiele istniejących uszczelniaczy na bazie kleju charakteryzuje się nadmiernym pęcznieniem, co powoduje efekt masy i niepożądane przyleganie tkanek, co może prowadzić do powikłań pooperacyjnych. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, naukowcy zbadali plastry tkankowe Janus, które mają dwie różne powierzchnie – jedną ściśle przylegającą do tkanki i drugą zapobiegającą niepożądanemu przyleganiu. Niestety większość istniejących naszywek Janus opiera się na wielu materiałach i skomplikowanych, wieloetapowych procesach produkcyjnych, co ogranicza ich praktyczne zastosowanie.

W przełomowym badaniu zespół naukowców z Korei Południowej pod kierownictwem profesora Seung Yun Yang z Wydziału Nauk o Biomateriałach na Uniwersytecie Narodowym w Pusan ​​opracował w prosty sposób innowacyjny, reagujący na światło monolityczny plaster Janus Dural zawierający fotoutwardzalny kwas hialuronowy (HA). „Nasz plaster Dural wykonany jest z naturalnego biopolimeru kwasu hialuronowego Zapewnia silną przyczepność na mokro i powierzchnię ślizgową, która następnie zapobiega niepożądanemu zrostowi tkanekekspozycja na nietoksyczne światło widzialne,wyjaśnia prof. Yang. Ich badanie udostępniono w Internecie 16 grudnia 2025 r. i opublikowano w tomie 527 czasopismaDziennik inżynierii chemicznej1 stycznia 2026 r.

Naukowcy wybrali HA ze względu na jego doskonałą biokompatybilność, a także wewnętrzne właściwości zapobiegające przywieraniu i smarujące. Aby umożliwić aktywację światłem, HA zmodyfikowano chemicznie grupami ulegającymi fotosieciowaniu – metakrylanem (MA) i 4-pentenianem (PA). Powstały roztwór na bazie HA następnie liofilizowano, tworząc plaster o dwóch różnych powierzchniach: gęstej powierzchni o wysokim stężeniu polimeru i porowatej powierzchni o niższym stężeniu polimeru. Aby jeszcze bardziej poprawić przyleganie konforemne do wilgotnych tkanek, plaster sprasowano do grubości około 0,2 mm.

Badania laboratoryjne wykazały, że plaster może całkowicie zamknąć rany w ciągu pięciu sekund przy użyciu niskoenergetycznego światła widzialnego. Gęsta powierzchnia zewnętrzna wykazała silną przyczepność na mokro i osiągnęła wysokie ciśnienie rozrywające oraz około 50% mniejsze tarcie w porównaniu z konwencjonalnymi uszczelniaczami duralowymi. Co ciekawe, siła wiązania była nawet dziesięciokrotnie większa niż w przypadku dostępnych na rynku klejów tkankowych. Jednocześnie porowata powierzchnia skutecznie wchłaniała płyny i zapobiegała przypadkowemu przyleganiu tkanek. Plaster wykazywał również minimalne pęcznienie i zmniejszony efekt masy – pęcznienie poniżej 200% i przyrost masy o około 0,1 g – przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej rozciągliwości, elastyczności i doskonałej biokompatybilności.

Zespół przetestował również opracowaną łatkę w modelu durotomii królika, gdzie uzyskał szybkie i skuteczne zamknięcie opony twardej bez uszkadzania otaczającej czaszki, opony twardej ani tkanki mózgowej. Fotoutwardzalny plaster na oponę twardą został przekazany firmie biotechnologicznej SNvia, która stworzyła zakłady produkcyjne na dużą skalę fotosieciowanego kwasu hialuronowego. Zakończenie badań nieklinicznych przewidywane jest na pierwszą połowę 2026 roku. Na ten sam rok planowane jest złożenie wniosku o pozwolenie na badania kliniczne wyrobów medycznych do południowokoreańskiego Ministerstwa Bezpieczeństwa Żywności i Leków.

Prof. Yang zwraca uwagę, że technologia umożliwia szybkie uszczelnienie ran i zmniejsza ryzyko pooperacyjnego wycieku płynu mózgowo-rdzeniowego. Co ważne, badanie dostarcza praktycznych dowodów potwierdzających bezpieczeństwo kliniczne i zastosowanie fotosieciowanego kwasu hialuronowego (HAMA-PA). Jego silna przyczepność do mokrych tkanek sugeruje również szerszy potencjał w zakresie plastrów dostarczających leki, konstruktów obciążonych komórkami i sztucznych tkanek.

Ogólnie rzecz biorąc, ta innowacyjna łatka duralowa oferuje ogromny potencjał zastosowania w różnych zastosowaniach, które wymagają szybkiego i wodoodpornego uszczelnienia.

Źródła: