adhesive bedah

Lem yang tidak beracun, yang dihasilkan dari kerang dan makhluk lainnya, telah tersedia secara komersial, menuju sektor potensi perekat bedah sebagai pengganti jahitan dan staples bedah.

Di Amerika Serikat saja lebih dari 12 juta luka traumatis dirawat tiap tahunnya dan sekitar 60 persen luka tersebut ditutup dengan menggunakan jahitan dan staples yang dapat menyebabkan ketidaknyamanan, risiko infeksi dan kerusakan yang lebih tinggi di sekitar jaringan yang sehat.

Kebanyakan perekat tidak bekerja dengan baik di lingkungan yang lembab, karena air mengganggu proses adhesi. Sementara mengembangkan perekat yang mengatasi masalah ini menjadi sebuah tantangan, perekat untuk aplikasi medis juga harus tidak beracun dan biokompatibel.

“Kami merancang sistem protein bioinspired yang menjanjikan untuk mencapai perekat bawah air biokompatibel ditambah dengan sifat ramah lingkungan yang ‘cerdas’, yang berarti dapat disesuaikan dengan aplikasi spesifik,” kata Julie Liu, seorang profesor teknik kimia dan teknik biomedis. di Universitas Purdue.

Dalam upaya mengembangkan alternatif yang lebih baik, para peneliti telah terinspirasi oleh perekat alami. Secara khusus, aplikasi bawah air dan ikatan telah ditunjukkan dengan bahan-bahan yang berbasis pada organisme seperti cacing pasir dan kerang. Keduanya menghasilkan protein yang mengandung asam amino 3,4 – dihidroksifenilalanin (DOPA), yang telah terbukti memberikan kekuatan adhesi, bahkan di lingkungan yang basah.

Temuan penelitian dirinci dalam makalah penelitian yang diterbitkan pada bulan April di Biomaterials. Makalah ini ditulis oleh mahasiswa pascasarjana M. Jane Brennan; Sarjana Bridget F. Kilbride; Jonathan Wilker, seorang profesor teknik kimia dan material; Dan Liu.

Perekat dan sealant yang disetujui FDA saat ini menghadapi beberapa tantangan: banyak karakteristik toksik, beberapa hanya dapat dioleskan secara topikal karena mereka menurunkan produk karsinogenik; Beberapa berasal dari sumber darah dan membawa potensi penularan patogen melalui darah seperti hepatitis dan HIV; Dan lainnya menyebabkan radang dan iritasi.

“Yang lebih penting, bagaimanapun, adalah bahwa sebagian besar perekat ini tidak memiliki adhesi yang kuat di lingkungan yang terlalu basah dan tidak disetujui untuk diterapkan dalam penutupan luka,” kata Liu.

Peneliti Purdue menciptakan bahan perekat baru yang disebut ELY16, elastin-like polypeptide (ELP). Ini mengandung elastin, protein yang sangat elastis yang ditemukan di jaringan ikat, dan tirosin, asam amino. ELY16 dimodifikasi dengan menambahkan enzim tirosinase, mengubah tirosin menjadi molekul perekat DOPA dan membentuk mELY16.

ELY16 dan mELY16 tidak beracun untuk sel dan dikatakan bekerja dengan baik pada kondisi kering. Modifikasi dengan DOPA meningkatkan kekuatan adhesi dalam kondisi sangat lembab. Selain itu, versi modifikasi “tuneable” untuk berbagai kondisi lingkungan dan mungkin direkayasa agar sesuai dengan sifat dari jenis jaringan yang berbeda.

“Sepengetahuan kami, mELY16 menyediakan ikatan terkuat dari setiap protein yang direkayasa bila digunakan sepenuhnya di bawah air, dan hasil panennya yang tinggi membuatnya lebih layak untuk aplikasi komersial dibandingkan dengan protein perekat alami,” katanya. “Jadi, ini menunjukkan potensi besar untuk menjadi perekat bawah air cerdas yang baru.”

Perekat ini juga diklaim memiliki biokompatibilitas yang luar biasa karena penggunaan elastin manusia.

“Tujuan kami adalah untuk meniru jenis adhesi yang dimiliki protein perekat kerang, dan banyak pekerjaan lain berfokus pada molekul DOPA sebagai hal yang penting terhadap adhesi tersebut,” kata Liu. “Kami menemukan bahwa ketika bahan perekat terkena sejumlah besar kelembaban, protein yang mengandung DOPA memiliki kekuatan adhesi jauh lebih tinggi dibandingkan protein yang tidak yang hanya mengandung tirosin. Jadi, DOPA memberikan adhesi yang jauh lebih kuat di lingkungan yang basah.”

(theengineer.co.uk/21-07-2017)