Ави Шредер и Асаф Зингер. Фото: Дорон Голан и пресс-служба Техниона
Автор: Даниэль Штайсслингер
Исследователи с химико-технологического факультета Техниона разработали технологию, заменяющую скальпель натуральными биологическими веществами
Ученые из Техниона придумали способ заменить нож хирурга ферментным лезвием. В статье, опубликованной в журнале ACS Nano, они представили применение этой технологии в хирургии полости рта. Израильские исследователи доказали, что благодаря их методу выпрямление зубов, например, можно производить в 3 раза быстрее. Руководил исследованием доцент Ави Шредер, заведующий кафедрой разработки узконаправленных лекарств и индивидуальных медицинских технологий. Новый метод основан на целенаправленном использовании ферментов, участвующих в процессах регенерации тканей, и наночастиц с контролируемым высвобождением лекарства.
Ежегодно в одних только Соединенных Штатах ортодонтические процедуры по выпрямлению зубов проходят 5 миллионов человек. Процесс в среднем длится 2 года. Для его ускорения пациентам делают инвазивную процедуру — перерезают коллагеновые волокна, соединяющие зуб с костной лункой, в которой он сидит. Это делается параллельно установке ортодонтического моста.
По новому методу Шредера коллагеновые волокна не режут, а размягчают ферментом коллагеназой, которая упакована в наношарики (липосомы). Пока коллагеназа заключена в липосомы, она неактивна, но при втирании пасты с липосомами в нужное место во рту она начинает постепенно выделяться и размягчать коллагеновые волокна.
Ученые провели ряд экспериментов, в ходе которых установили оптимальную концентрацию коллагеназы для выполнения этой работы и последующего заживления тканей. В параклиническом исследовании ученые сравнили эффективность традиционного способа с перерезкой волокон и нового метода (в обоих случаях накладывался мост), и пришли к выводу, что применение фермента сокращает время выпрямления зубов на две трети. Опыты проводили на крысах, для которых сконструировали мост в соответствии с формой их полости рта.
Основным автором статьи в журнале стал доктор Асаф Зингер, который провел исследование в ходе написания докторской диссертации под руководством доцента Шредера. Хотя статья описывает применение ферментного лезвия в ортодонтии, доктор Зингер считает, что его можно использовать и в иных отраслях хирургии. Эволюция скальпеля заняла тысячелетия, ученые из Техниона предлагают заменить его принципиально иным методом — использовать биологический процесс вместо разрезания.
В исследовании участвовали врачи израильских больниц «Ихилов» (Тель-Авив) и «Рамбам» (Хайфа). Спонсорами работы выступили Совет Европы и Евросоюз, научно-исследовательский фонд «Германия-Израиль» и ряд израильских фондов. Кроме того, был получен грант главного ученого министерства экономики — для дальнейшего практического применения открытия.
Иллюстрация: Fancy Freckles — LiveJournal Коллаген
Источник: https://www.vesty.co.il/articles/0,7340,L-5116428,00.html
16.02.18
