Los cirujanos hábiles pueden hacer cosas asombrosas en lugares extremadamente pequeños, pero encontrar mejores formas de suturar vasos sanguíneos diminutos ha sido un desafío constante incluso para los mejores.

En un artículo recién publicado en la revista Nanotecnología de la naturaleza , Varios investigadores de la Universidad de Delaware muestran cómo un nuevo hidrogel basado en péptidos podría algún día hacer que el proceso de reconexión sea más fácil de realizar y menos propenso a fallar.

El nuevo proceso utiliza un hidrogel desarrollado por Daniel J. Smith, quien obtuvo su doctorado en la UD en 2013 y es el autor principal del artículo. Otros colaboradores incluyen a Katelyn Nagy-Smith, quien recientemente completó todos los requisitos para su doctorado en la UD, y Joel Schneider, quien fue profesor en la UD y ahora está en el Laboratorio de Biología Química del Instituto Nacional del Cáncer.

También formaron parte del estudio investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de Johns Hopkins.

Smith diseñó el péptido, basándose en un proceso de autoensamblaje desarrollado hace más de una década por Schneider mientras era profesor en el Departamento de Química y Bioquímica de la UD, y Darrin Pochan, profesor y catedrático del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UD.

Nagy-Smith hizo la microscopía, utilizando un microscopio electrónico de transmisión del Instituto Nacional del Cáncer para mostrar cómo cambian las fibras cuando se exponen a la luz ultravioleta.

La forma en que se vuelven a conectar los vasos diminutos ahora incluye puntos de sutura aplicados en microcirugía. Pero el pequeño Los recipientes de paredes delgadas son frágiles y propensos a dañarse durante la manipulación.

El hidrogel a base de péptidos se puede sintonizar de manera precisa con un aminoácido específico, permitir que el material cambie de forma varias veces durante un procedimiento, volviéndose lo suficientemente rígido como para abrir y soportar un pequeño vaso cuando se inyecta por primera vez y luego, después de completar las suturas, disolviéndose rápidamente bajo luz ultravioleta para permitir la circulación restaurada.

Smith colocó el aminoácido en la secuencia de una manera que permite un control preciso y descubrió que el hidrogel formaría un semisólido para sostener las paredes del pequeño recipiente. previniendo daños durante la sutura al mismo tiempo que suspende los extremos para un mejor control.

"Es análogo a los bloques de Lego que se unen para construir una estructura, luego se derrumba cuando se le dice que lo haga, "dijo Smith, que ahora trabaja en Glaxo Smith Kline. "Hay fuerzas atractivas en funcionamiento, son hidrófobas, Moléculas grasosas que quieren asociarse, pero también puede desencadenarse para deshacerse ".

Entonces, él dijo, cuando la sustancia se inyecta en los extremos del pequeño recipiente, el exceso rezuma por los extremos formando una pequeña masa de gel que rodea ambos extremos, permitiendo a los cirujanos hacer una conexión más fácil.

"Esto ayudaría en cualquier tipo de cirugía en la que intente restaurar tantos vasos como sea posible, ya sea en un trasplante completo o en tejido dañado por algún tipo de accidente, ", Dijo Nagy-Smith." No solo mantiene el recipiente abierto, en realidad, pega los vasos en su lugar sin usar muchas abrazaderas. El cirujano tiene esencialmente una tercera mano ".

Probado con ratones, cuyas arterias femorales tienen aproximadamente 200 micrones de diámetro (cuatro o cinco cabellos humanos), el artículo muestra el proceso preciso utilizado por los colaboradores y sugiere que el hidrogel podría algún día usarse en cirugías de bypass cardíaco y trasplante y también podría abrir nuevas posibilidades en la investigación. .