Para peneliti di Terasaki Institute for Biomedical Innovation di Los Angeles telah mengembangkan sealant bedah berbasis gelatin. Sealant bersifat termoresponsif, artinya akan dengan cepat membentuk bolus semi-padat saat mencapai suhu tubuh. Ini juga bersifat bioadhesif, melekat pada permukaan tubuh yang licin dan basah dengan relatif mudah. Para peneliti mencapai ini dengan memasukkan asam caffeic, zat yang secara alami ditemukan dalam kopi dan minyak zaitun, ke dalam gel gelatin, yang membantu meningkatkan kekuatan perekat formulasi.
Menyegel sayatan di dalam tubuh bisa jadi menantang. Permukaan licin jaringan internal kita tidak dapat menerima kemudahan penanganan, dan juga menolak banyak sealant yang akan bekerja dalam kondisi yang lebih ramah. Selain itu, banyak dari jaringan kita bergerak terus-menerus, seperti paru-paru, sehingga sulit untuk menutup sayatan untuk mengakomodasi gerakan ini sekaligus mempertahankan segelnya. Jahitan dan staples tradisional membutuhkan waktu untuk dimasukkan dengan benar, dan dapat menyebabkan robekan atau kehilangan darah.
Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti telah mengembangkan sealant bedah baru yang dapat menutup sayatan dengan cepat di dalam tubuh, bahkan di jaringan yang menantang seperti jantung atau paru-paru. Karena zat-zat ini harus dapat terurai secara hayati dan cocok secara hayati, banyak teknologi semacam itu bergantung pada bahan alami, seperti gelatin, yang berasal dari kolagen hewan.
Masalah dengan pembalut luka dan sealant berbahan dasar gelatin sebelumnya adalah kurangnya daya rekat dan kekuatan karena bahannya rapuh. Salah satu cara untuk memperbaikinya adalah dengan menambahkan katekol, molekul alami yang mengikat situs di gelatin dan meningkatkan kemampuan pengikatannya di dalam tubuh. Namun, hal ini dibatasi oleh sedikitnya jumlah tempat pengikatan katekol dalam bahan gelatin. Peningkatan jumlah katekol dalam bahan dapat meningkatkan daya rekatnya.
Untuk mengatasinya, para peneliti Terasaki Institute beralih ke asam caffeic, yang lebih banyak ditemukan dalam kopi. Senyawa ini mengandung katekol, dan ketika dioksidasi membentuk oligomer asam kafeat yang meliputi unit katekol berulang. Bahan asam kafeat/gelatin yang dihasilkan menunjukkan peningkatan bioadhesi, gelasi, kemampuan injeksi, dan kekuatan.
Sejauh ini, sealant telah menunjukkan keefektifan yang mengesankan, termasuk mampu menutup lubang di paru-paru yang sedang dipompa secara aktif. “Tim kami telah menggunakan kimia manipulatif dan strategis untuk secara signifikan meningkatkan kekuatan perekat dan keserbagunaan dalam biomaterial,” kata Ali Khademhosseini, seorang peneliti yang terlibat dalam proyek tersebut. “Ini menciptakan kemungkinan menarik untuk manajemen luka bedah yang lebih efektif di klinik.”
Study in Cell Reports Ilmu Fisika: Konjugat gelatin-oligo-katekol yang dapat disuntikkan untuk bioadhesi termosensitif yang tangguh
Melalui: Institut Terasaki untuk Inovasi Biomedis