Các nhà nghiên cứu sử dụng Gelatin từ cá minh thái Alaska để điều trị bệnh phổi

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật liệu (NIMS), Nhật Bản đã phát hiện ra rằng chất gelatin từ cá minh thái  Alaska (cá tuyết Alaska) có thể được sử dụng như một chất kết dính để đóng các lỗ hổng trong phổi và mạch máu.

Trong bài báo đăng trên Tạp chí Y sinh Công nghệ nano, họ thông báo rằng chất bịt kín này mạnh hơn khoảng 12 lần so với các chất bịt kín thông thường và có thể chống lại áp lực cao khoảng 2,8 lần so với huyết áp bình thường.

Hơn nữa, các nhà nghiên cứu giải thích rằng lợi thế của chất bịt kín này là tính chất duy trì dạng chất lỏng ở nhiệt độ phòng vì nó có chứa gelatin chiết xuất từ cá minh thái Alaska, một loài cá nước lạnh.

"Chất bịt kín không cần phải được làm nóng trước khi phẫu thuật, nó có thể được phun trực tiếp vào vết thương hở sau khi trộn nó với một tác nhân liên kết ngang. Bởi vì nó có độ bền liên kết và độ đàn hồi rất cao, và nó từ từ phân hủy trong cơ thể sau phẫu thuật, nó có tiềm năng được sử dụng như một chất bịt kín cho bất kỳ cơ quan nào trong cơ thể".

Hiện nay, keo fibrin, có chứa các thành phần có nguồn gốc từ máu, chủ yếu được sử dụng như là tài liệu bổ sung để bịt các lỗ hổng phát triển trong các mạch máu và cơ quan. Tuy nhiên, sức mạnh liên kết của chúng thấp hơn so với huyết áp bình thường và do đó là không đủ, và độ bám dính mô ướt của chúng là đặc biệt yếu.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Tetsushi Taguchi, thuộc MANA (Trung tâm Quốc tế Vật liệu công nghệ nano), đã phát triển một chất keo sử dụng gelatin có nguồn gốc từ lợn.

Taguchi giải thích rằng, cách tiếp cận chính để tăng độ bền liên kết của chất  keo này là việc tạo ra và sử dụng gelatin kỵ nước được sửa đổi.

"Khi gelatin được biến đổi hóa học với nhóm kỵ nước, nhóm kỵ nước một phần thâm nhập các mô theo cách mà một con tàu tự neo vào đáy biển. Do đó, việc sử dụng gelatin kỵ nước được sửa đổi sẽ cải thiện độ bám dính của chất keo với mô sinh học".

Tuy nhiên, chất keo bằng gelatin có nguồn gốc từ lợn vẫn có một nhược điểm: chúng cần phải được hóa lỏng bằng cách nung nóng trước khi sử dụng trong hoạt động phẫu thuật, do chúng trở nên sền sệt khi được tiếp xúc với nhiệt độ thấp hoặc ngưng tụ.

Để xử lý vấn đề này, Taguchi chuyển sự chú ý của mình tới gelatin chiết xuất từ cá Alaska pollock gelatin vì nó duy trì thanh khoản ngay cả khi nó được tiếp xúc với nhiệt độ thấp hoặc ngưng tụ.

"Do cá minh thái Alaska là cá nước lạnh, gelatin từ loài cá này biến đổi giữa trạng thái rắn và lỏng ở 13,8 độ C. Nói cách khác, gelatin từ loài cá này luôn có dạng chất lỏng ở nhiệt độ phòng. Chúng tôi đã phát triển một chất keo mới bằng cách sửa đổi về mặt hóa học gelatin này với một nhóm cholesteryl kỵ nước, được coi là một chất bịt kín mô tuyệt vời và trộn nó với một chất liên kết ngang dựa trên polyethylene glycol, đã được sử dụng trong lâm sàng".

Để xác minh độ bền liên kết của chất keo mới này, nhóm nghiên cứu của ông đã tạo ra các lỗ hổng có đường kính 3 mm trong các mạch máu của lợn sống trong điều kiện ẩm ướt và áp dụng chất kết dính này để bịt kín các lỗ hổng. Các thử nghiệm đã chứng minh rằng sức mạnh kháng áp lực của chất keo này là 341 mmHg. Giá trị này chỉ ra rằng chất keo trên có khả năng chống áp lực ao vì nó mạnh hơn khoảng 12 lần so với chất kết dính fibrin hiện đang có sẵn (29 mmHg), và giá trị lớn hơn so với huyết áp bình thường tối đa cho những người khỏe mạnh khoảng 2,8 lần (xấp xỉ 120 mmHg).

Chất keo này rất tương hợp sinh học do nó được tiêu hóa bởi các enzyme trong cơ thể trong vòng tám tuần. Ngoài ra, do độ đàn hồi cao của nó, nó được dự kiến sẽ có nhu cầu cao trong các lĩnh vực y học và phẫu thuật trong khác nhau như phẫu thuật tim mạch và điều trị các bệnh khí thũng phổi.

Taguchi hiện đang thu thập dữ liệu cơ bản với mục đích tiến hành các nghiên cứu lâm sàng trong năm năm phối hợp với Khoa Phẫu thuật lồng ngực, Đại học Tsukuba.

Theo Bộ NN&PTNT