Московские учёные создали растворяющиеся в коже бинты. Они спасут тысячи людей, получивших серьёзные ожоги тела

Шанс – 0,1%

Британка Кэтрин Пью после окончания школы решила взять перерыв от учёбы на год и в 2013 году отправилась работать на курорт во французские Альпы. Там 19-летняя девушка провела пять месяцев и собиралась вернуться домой. Она съезжала с горы на автобусе вместе с другими сотрудниками курорта. Кэтрин задремала, но вскоре проснулась от криков: водитель не справился с управлением, автобус столкнулся со скалой и загорелся.

Водитель погиб, многие пострадали. Хуже всего пришлось самой Кэтрин, врачи диагностировали 96% ожогов тела – всё, кроме ступней и верхушки головы. Прогнозы были неутешительными. Шансы на выздоровление составляли примерно 0,1%, поэтому никто не верил, что девушка выживет, подобных случаев в истории были единицы.

Кэтрин провела три месяца в коме, а всего пролежала в больнице восемь. За это время ей сделали около 200 операций – не каждый организм может вынести такое количество. Девушке нужно было пересадить кожу. Донорами выступили её мама и брат. Когда Пью пришла в себя, она не хотела проходить физиотерапию и другие процедуры, потому что не верила, что сможет когда-то снова ходить.

Однажды к Кэтрин пришла женщина, у которой было 80% ожогов и которая смогла вернуться к обычной жизни. Это вдохновило девушку продолжить борьбу. Восстановление заняло больше четырёх лет. Девушка, у которой почти не было шансов оправиться от катастрофы, даже стала лицом известной косметической компании.

История Кэтрин – исключение из правил. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения за 2018 год, ежегодно в мире от ожогов умирают около 180 тыс. человек. Термические или химические травмы кожи считаются одной из главных причин длительного лечения и инвалидности.

Фото: Paul Grover / telegraph.co.uk

Повязки с жиром и первая пересадка кожи

Ожоги стали проблемой ещё в далёком прошлом. Например, жители Древнего Египта для лечения использовали повязки с маслом или жиром. Само собой, со временем методы менялись, но они всё равно оставались малоэффективными при серьёзных травмах.

Большой вклад в понимание ожогов сделал Вильгельм Фабри, живший в XVI-XVII вв. Он выяснил, что незначительные повреждения часто заживают без последствий, а при очень глубоких может возникнуть гангрена, для предупреждения которой необходимо было ампутировать травмированную конечность. Его наблюдения развивали другие учёные. Со временем они пришли к выводу, что нужно использовать охлаждающие вещества и мази из самого разного состава, однако в ограниченном объеме, а при глубоких ожогах – делать надрез, чтобы дать вытечь жидкости.

В XIX веке хирурги поняли, что ожоги опасны не только в зависимости от силы, но и от площади тела, которую они затрагивают. Помимо этого, учёные выяснили, что травмы кожи вызывают воспаление близлежащих внутренних органов. Швейцарский хирург Жак-Луи Реверден в конце того же века сделал первую в истории пересадку кожи на обожжённый участок. Это стало прорывом при лечении ожогов и восстановлении после них – метод учёного стали дорабатывать другие специалисты из разных стран.

На борьбу с ожогами значительно повлияли две мировые войны, случившиеся в XX веке. Специалисты поняли, что при повреждении кожи нужно как можно раньше удалять погибшие ткани и заменять их на живые. Тем не менее ожоги до сих пор остаются большой проблемой при сложных случаях.

Фото: commons.wikimedia.org

Инновационный материал

Российским учёным удалось сделать прорыв в методах лечения. Сотрудники лаборатории «Неорганические наноматериалы» Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» создали растворяющиеся в коже бинты, которые ускоряют заживление кожи и позволяют значительно сократить смертность пациентов.

Инновационный материал выглядит практически как обычный бинт. Никаких сложностей с его использованием нет, для лечения нужно просто приложить повязку на повреждённое место. Однако снимать её не нужно – материал полностью растворится в коже вместе со всеми полезными веществами.

Такое «волшебство» стало возможным благодаря компоненту под названием поликапролактон, который также используется в пластической хирургии для разглаживания морщин. Именно он разлагается на безопасные компоненты, которые затем попадают в организм человека и восстанавливают повреждённые участки кожи.

Для лечения ожогов поликапролактон обрабатывают холодной плазмой, которая повышает проницаемость клеток кожи. Это позволяет сделать процесс заживления более эффективным. «В результате этого процесса пористые нановолокна материала «активируются», получая способность присоединять к себе разнообразные активные элементы, содержащиеся в человеческой крови», – рассказал Антон Манахов, сотрудник НИТУ «МИСиС».

Бинт перед использованием неоднократно замораживают и размораживают и помещают в центрифугу, предварительно обработав компонентами донорской крови. Большая скорость помогает повысить в повязке содержание различных частей тромбоцитов, благодаря которым развиваются живые ткани.

Фото: НИТУ «МИСиС»

Без инфекций и без рубцов

Различные материалы, применяемые для улучшения восстановления тканей, существовали и до этого, но у них было больше минусов. Одним из них была неспособность противостоять появлению рубцов. Следы от повреждения кожи появляются как от ожогов, так и от других травм. Такая ткань не тянется, у неё не восстанавливаются потовые железы и волосяные луковицы, при этом она становится более чувствительной к ультрафиолету.

Решить эту проблему удалось именно сотрудникам НИТУ «МИСиС». Группа специалистов во главе со старшим научным сотрудником Антоном Манаховым нашла способ, который позволил избежать возникновения рубцов. Наночастицы серебра и другие вещества в составе биоразлагающихся волокон бинта предотвращают появление подобной ткани, на месте которой будет восстанавливаться настоящая кожа.

Но это далеко не самая важная особенность нового материала. Учёные акцентируют внимание на повышенной стойкости к воздействию бактерий. Этого удалось достичь с помощью крайне малого размера пор повязки, через которые не проходят микроорганизмы. Благодаря этому в рану не смогут попасть инфекции. Это позволит организму сконцентрироваться на регенерации кожи, а не на борьбе с заражением. При этом эффект лечения может быть ещё больше, если при необходимости отверстия будут заполнены антибиотиками.

Фото: НИТУ «МИСиС»

Также новый материал поможет при терапии язв, которые появляются у больных сахарным диабетом. При нынешних способах лечения такие травмы зачастую не заживают. Иногда это приводит к ампутации конечностей. Повязки с поликапролактоном для больных диабетом будут обрабатывать кровью со специальными синтезированными белками, которые рассчитаны для пациентов с нарушениями обменных процессов.

Не в последнюю очередь преимуществом разработки московских специалистов станет цена. Поликапролактон стоит недёшево. Сто граммов этого вещества, которое часто применяется в пластической хирургии, оценивают примерно в 11 тыс. долларов, а полкило – 40 тыс. со скидкой. Однако отечественные учёные могут из такого объёма сделать около 200 кв. метров растворяющихся в коже бинтов, поэтому для пациента он будет стоить значительно дешевле исходного вещества.

Поликапролактоновые повязки, созданные в НИТУ «МИСиС», стали прорывом в лечении ожогов. Пока что новая разработка проходит тщательное тестирование. По прогнозу учёных, массовое использование технологичных бинтов начнется к середине 2020-х годов.