By adminvps06 
Diterapkan selama prosedur endoskopi, GastroShield dapat membantu mencegah komplikasi seperti pendarahan dan kebocoran dari jaringan gastrointestinal yang melemah.
Lebih dari 20 juta warga Amerika menjalani pemeriksaan kolonoskopi setiap tahun, dan dalam banyak kasus, dokter akhirnya mengangkat polip yang berukuran 2 cm atau lebih besar dan memerlukan perawatan tambahan. Prosedur ini telah sangat mengurangi kejadian kanker usus besar secara keseluruhan, tetapi bukan tanpa komplikasi, karena pasien mungkin mengalami pendarahan gastrointestinal selama dan setelah prosedur.
Dengan harapan mencegah terjadinya komplikasi tersebut, para peneliti di MIT telah mengembangkan gel baru, GastroShield, yang dapat disemprotkan ke lokasi pembedahan melalui endoskopi. Gel ini membentuk lapisan pelindung yang kuat namun fleksibel yang berfungsi sebagai perisai bagi area yang rusak. Bahan tersebut mencegah pendarahan tertunda dan memperkuat integritas mekanis jaringan.
“Teknologi perekat responsif jaringan kami dirancang untuk berinteraksi dengan jaringan melalui interaksi kovalen dan ionik komplementer serta interaksi fisik untuk memberikan perlindungan lesi yang berkepanjangan selama beberapa hari guna mencegah komplikasi setelah pengangkatan polip, dan luka lain yang berisiko menyebabkan pendarahan di saluran pencernaan,” kata Natalie Artzi, kepala ilmuwan peneliti di Institut Teknik dan Sains Medis MIT, profesor madya kedokteran di Sekolah Kedokteran Harvard, dan penulis utama makalah tersebut.
Dalam sebuah studi hewan, para peneliti menunjukkan bahwa aplikasi GastroShield terintegrasi dengan baik dengan prosedur endoskopi terkini, dan memberikan perlindungan luka selama tiga hingga tujuh hari yang membantu jaringan pulih setelah operasi. Artzi dan anggota tim peneliti lainnya telah memulai sebuah perusahaan bernama BioDevek yang kini berencana untuk mengembangkan lebih lanjut bahan tersebut untuk digunakan pada manusia.
Gonzalo Muñoz Taboada, CEO BioDevek, dan Daniel Dahis, ilmuwan utama di BioDevek, adalah penulis utama studi tersebut, yang dimuat dalam jurnal Advanced Materials . Elazer Edelman, Profesor Edward J. Poitras di bidang Teknik dan Sains Medis di MIT dan direktur IMES, dan Pere Dosta, mantan postdoc di lab Artzi, juga merupakan penulis makalah tersebut.
gel perekat
Pemeriksaan rutin kanker usus besar sering kali mengungkap polip prakanker kecil, yang dapat diangkat sebelum menjadi kanker. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan endoskopi. Jika terjadi pendarahan selama pengangkatan polip, dokter dapat membakar luka untuk menutupnya, tetapi metode ini menciptakan bekas luka yang dapat menunda penyembuhan, dan mengakibatkan komplikasi tambahan.
Selain itu, pada beberapa pasien, pendarahan tidak terjadi hingga beberapa hari setelah prosedur. Hal ini dapat berbahaya dan mungkin mengharuskan pasien kembali ke rumah sakit untuk perawatan tambahan. Pasien lain mungkin mengalami robekan kecil yang menyebabkan isi usus bocor ke perut, yang dapat menyebabkan infeksi parah dan memerlukan perawatan darurat.
Bila penguatan jaringan diperlukan, dokter sering memasukkan klip logam untuk menyatukan jaringan, tetapi klip ini tidak dapat digunakan pada polip yang lebih besar dan tidak selalu efektif. Upaya untuk mengembangkan gel yang dapat menutup luka operasi belum berhasil, terutama karena bahan tersebut tidak dapat menempel pada lokasi operasi selama lebih dari 24 jam.
Tim MIT menguji lusinan kombinasi bahan yang mereka anggap memiliki sifat yang tepat untuk penggunaan ini. Mereka ingin menemukan formulasi yang memiliki viskositas cukup rendah agar mudah disalurkan dan disemprotkan melalui nosel di ujung kateter yang pas di dalam endoskopi komersial. Bersamaan dengan itu, setelah bersentuhan dengan jaringan, formulasi ini akan langsung membentuk gel kuat yang melekat kuat pada jaringan. Mereka juga ingin gel tersebut cukup fleksibel sehingga dapat menahan gaya yang dihasilkan oleh gerakan peristaltik saluran pencernaan dan makanan yang mengalir.
Para peneliti menemukan kombinasi yang unggul yang mencakup polimer yang disebut pluronik, yaitu jenis kopolimer blok yang dapat merakit diri menjadi bola-bola yang disebut misel. Ujung-ujung polimer ini mengandung beberapa gugus amina, yang berakhir di permukaan misel. Komponen kedua gel adalah dekstran teroksidasi, polisakarida yang dapat membentuk ikatan yang kuat tetapi reversibel dengan gugus amina dari misel pluronik.
Saat disemprotkan, bahan-bahan ini langsung bereaksi satu sama lain dan dengan lapisan saluran pencernaan, membentuk gel padat dalam waktu kurang dari lima detik. Misel yang membentuk gel bersifat “menyembuhkan diri sendiri” dan dapat menyerap gaya yang dihadapinya dari gerakan peristaltik dan makanan yang bergerak di sepanjang saluran pencernaan, dengan cara memecah sementara dan kemudian menyusunnya kembali.
“Untuk memperoleh bahan yang mematuhi kriteria desain dan dapat disalurkan melalui kolonoskop yang ada, kami menyaring berbagai pustaka bahan untuk memahami bagaimana berbagai parameter memengaruhi gelasi, adhesi, retensi, dan kompatibilitas,” kata Artzi.
Lapisan pelindung
Gel tersebut juga dapat menahan pH rendah dan aktivitas enzimatik dalam saluran pencernaan, dan melindungi jaringan dari lingkungan yang keras itu saat ia menyembuhkan dirinya sendiri, menggarisbawahi potensinya untuk digunakan pada luka gastrointestinal lainnya yang berisiko tinggi mengalami pendarahan, seperti tukak lambung, yang mempengaruhi lebih dari 4 juta orang Amerika setiap tahun.
Dalam uji coba pada hewan, para peneliti menemukan bahwa setiap hewan yang diobati dengan gel baru menunjukkan penyegelan yang cepat, dan tidak ada perforasi, kebocoran, atau pendarahan dalam seminggu setelah pengobatan. Bahan tersebut bertahan selama sekitar lima hari, setelah itu akan terkelupas bersama dengan lapisan atas jaringan saat luka operasi sembuh.
Para peneliti juga melakukan beberapa studi biokompatibilitas dan menemukan bahwa gel tersebut tidak menimbulkan efek buruk apa pun.
“Fitur utama dari teknologi baru ini adalah tujuan kami untuk membuatnya dapat diterapkan secara langsung. GastroShield dirancang untuk disimpan dalam bentuk cair dalam kit siap pakai. Selain itu, tidak memerlukan aktivasi, cahaya, atau larutan pemicu apa pun untuk membentuk gel, yang bertujuan untuk membuat penggunaan endoskopi menjadi mudah dan cepat,” kata Muñoz, yang saat ini memimpin upaya penerapan GastroShield.
BioDevek kini tengah berupaya mengembangkan lebih lanjut bahan tersebut agar dapat digunakan pada pasien. Selain potensi penggunaannya dalam kolonoskopi, gel ini juga dapat bermanfaat untuk mengobati tukak lambung dan kondisi peradangan seperti penyakit Crohn, atau untuk memberikan obat kanker, kata Artzi.
Penelitian ini didanai sebagian oleh National Science Foundation.