В MIT разработали медицинский клей, который может заменить хирургические швы

Американская компания SanaHeal, созданная на базе Массачусетского технологического института (MIT), разработала биосовместимый клей, способный за считаные секунды соединять влажные ткани человеческого организма. Материал образует прочное соединение даже на неровных поверхностях и позволяет герметично закрывать повреждения, препятствуя прохождению воздуха и жидкостей. Разработчики рассчитывают использовать технологию вместо традиционных хирургических швов и скоб при некоторых операциях.

Технология уже получила регуляторное разрешение для применения при остановке кровотечений, вызванных травмами, сообщили в MIT 20 октября 2026 года. В 2027 году компания планирует начать клинические испытания других вариантов материала на людях, чтобы оценить его эффективность при остановке кровотечений во время операций и восстановлении повреждённых тканей. В перспективе клей может применяться при лечении грыж, восстановлении нервов и других хирургических вмешательствах.

Одна из основных трудностей при соединении живых тканей заключается в том, что их поверхность постоянно остаётся влажной. Кровь и другие биологические жидкости мешают обычным клеящим веществам образовывать прочное соединение. Поэтому хирурги чаще используют швы или специальные скобы, хотя их установка требует высокой точности и может дополнительно повреждать ткани.

В основе разработки SanaHeal лежат гидрогели — мягкие материалы, состоящие из полимеров и большого количества воды. Первые варианты клея напоминали двустороннюю липкую ленту, которую достаточно приложить к поверхности ткани. При контакте материал поглощает избыточную влагу, после чего между его полимерными компонентами и молекулами ткани формируются прочные химические связи.

Ключевую роль в этом процессе играет полиакриловая кислота, способная быстро поглощать воду. В исследовании, опубликованном в журнале Nature в 2019 году, учёные показали, что экспериментальная двусторонняя клейкая лента на основе полиакриловой кислоты и биополимеров может создавать прочное соединение с влажными тканями всего за пять секунд. Её работоспособность проверили на тканях мышей, крыс и свиней, в том числе при закреплении медицинских устройств.

При дальнейшем развитии технологии исследователи обратились к природным механизмам прикрепления к влажным поверхностям. Одним из образцов стали морские жёлуди — усоногие ракообразные, способные прочно удерживаться на камнях и других объектах даже под водой. Их клейкие выделения сохраняют сцепление с поверхностями, несмотря на присутствие жидкости и загрязнений.

В 2021 году группа учёных MIT представила ещё один вариант материала — кровоостанавливающую пасту, созданную по аналогии с природным клеем морских желудей. Она содержит микрочастицы клеящего вещества, распределённые в водоотталкивающей масляной среде. При нанесении паста оттесняет кровь от повреждённой поверхности, а клеящие компоненты вступают во взаимодействие с тканями и образуют герметичное соединение.

В экспериментах такая паста обеспечивала герметизацию тканей менее чем за 15 секунд без необходимости дожидаться образования кровяного сгустка. Её проверили на кровоточащих тканях сердца и печени лабораторных животных, а также на повреждённых сосудах свиней. Результаты показали возможность быстрого прекращения кровотечения даже при нарушенной свёртываемости крови.

Особенность этих материалов заключается в способности соединять ткани без их прокалывания иглой или механического сдавливания скобами. Это может быть особенно полезно при микрохирургических вмешательствах, когда врачам приходится работать с очень небольшими и хрупкими структурами. Биосовместимые компоненты также разрабатываются с учётом необходимости уменьшить повреждение тканей и нежелательные реакции организма.

Разработку возглавляет Хёнву Юк, который начал исследования гидрогелей во время обучения в лаборатории профессора Сюаньхэ Чжао в MIT. Работа над медицинскими применениями таких материалов привела к созданию в 2021 году компании SanaHeal. Первоначально исследователи сосредоточились на остановке кровотечений, однако впоследствии расширили программу на другие хирургические задачи.

Сейчас SanaHeal сотрудничает с крупными производителями медицинского оборудования, которые разрабатывают устройства на основе этой технологии. Среди возможных направлений — традиционные открытые операции, лапароскопические вмешательства и эндоскопические процедуры, проводимые через естественные отверстия организма или небольшие разрезы. Клей также может использоваться совместно с другими медицинскими устройствами для закрепления имплантатов без наложения швов.

Разработчики считают, что технология может облегчить работу роботизированных хирургических систем. Нанесение клеящего материала потенциально требует менее сложных движений, чем выполнение точных стежков хирургической нитью. Однако возможность полноценной замены швов в конкретных операциях, долговременная прочность соединения и безопасность для пациентов должны быть подтверждены клиническими испытаниями.