Hydrogel được tạo ra bởi vi khuẩn giúp chữa lành vết thương bên trong

Band-Aid là loại miếng dán giúp vết thương trên da nhanh lành lại, nhưng lại không hỗ trợ cho vết thương bên trong. Các nhà nghiên cứu từ Harvard đã phát triển hydrogel dạng xịt, được tạo ra từ vi khuẩn, có thể giúp chữa lành những vết thương bên trong. Hydrogel đang nổi lên như một công cụ đầy hứa hẹn để chữa lành vết thương như trên da, nội tạng, mạch máu hoặc sụn. Chúng đặc biệt hữu ích vì không chỉ bảo vệ vết thương khỏi bị nhiễm trùng.

 

Sáng tạo mới nhất này đến từ các nhà nghiên cứu tại hai trường Harvard - Viện Kỹ thuật lấy cảm hứng sinh học của Wyss và Trường Khoa học Kỹ thuật và Ứng dụng (SEAS). Hydrogel này hoạt động như một phép thuật tương tự trên bề mặt trơn của ruột, và nó tương đối đơn giản để thực hiện bằng cách thu hút vi khuẩn. Hydrogel mới chứa một chủng vi khuẩn E. coli và CsgA curli không gây bệnh. Những protein curli này bám vào các protein được gọi là các yếu tố trefoil của con người (TFFs), có trong các tế bào ruột tạo ra chất nhầy. Điều đó cho phép hydrogel bám vào bề mặt trơn trượt, không thấm nước giúp vết thương mau lành.

Các protein curli CsgA được sản xuất bởi E. coli, có một vài lợi ích. Nó tương đối dễ hoạt động, và giữ vi khuẩn trong hydrogel có nghĩa là chất này có thể tự bổ sung để tồn tại lâu hơn. Nhưng nhóm nghiên cứu cũng tạo ra một phiên bản "không có tế bào", không có vi khuẩn trong đó, cho các loại gel có thời gian sống ngắn hơn. Họ đã thử nghiệm vật liệu trên một mẫu mô đại tràng từ một con dê. Bằng cách sử dụng các loại TFF khác nhau, khiến hydrogel bám dính có chọn lọc vào bề mặt bên trong hoặc bên ngoài của đại tràng. Các TFF khác đã tăng lượng thời gian hydrogel sẽ giữ nguyên vị trí, với một số kéo dài hơn 5 ngày.

Các nhà khoa học hình dung rằng "băng" hydrogel này có thể được phun lên vết thương trong khi phẫu thuật, thông qua thủ thuật nội soi, hoặc thậm chí có thể chứa trong một viên nang có thể nuốt được. Trong trường hợp cuối cùng này, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nó trên chuột và phát hiện ra rằng vi khuẩn trong gel sống còn tồn tại đủ lâu để đến được manh tràng, một túi nằm giữa ruột già và ruột non. Thật thú vị, họ đã lấy cảm hứng cho dự án từ các màng sinh học mà vi khuẩn tạo ra, thường được coi là phiền toái đối với việc chữa lành vết thương.

Tác giả đầu tiên của nghiên cứu Anna Duraj-Thatte, cho biết: "Màng sinh học được sản xuất tự nhiên được biết là cản trở quá trình chữa lành vết thương đến mức chúng cần được quản lý tích cực bởi các chuyên gia chăm sóc sức khỏe. Về cơ bản, chúng tôi đã hack một trong những máy móc cốt lõi sản xuất chúng với mục tiêu dài hạn là làm ngược lại, để sản xuất các vật liệu có thể hỗ trợ chữa lành vết thương trong môi trường không thể tiếp cận được bằng các vật liệu khác".

N.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/spray-bacterial-hydrogel-patch-internal-wounds/61023/, 13/8/2019