Китайські та американські науковці створили гідрогелевий імплантат, який імітує структурою та функціями білкову оболонку печеристих тіл пеніса. У перших випробуваннях він успішно замінив фрагмент білкової оболонки у свиней після травми, відновивши таким чином нормальну ерекцію. Винахід описали в журналі Matter.
Jez Timms / Unsplash
Чим займалися науковці?
В ерекції статевого члена важлива роль належить білковій оболонці, яка оточує печеристі тіла. Вона складається із двох шарів сполучної тканини, зовнішній із яких містить переважно поздовжньо розташовані хвилясті колагенові волокна, а внутрішній — циркулярно розташовані. При збудженні й наповненні печеристих тіл кров'ю вони розпрямляються й натягуються, відіграючи роль гідростатичного скелета, що забезпечує стійкість пеніса до деформації і таким чином уможливлює статевий акт.
Та коли білкова оболонка пошкоджена, наприклад, унаслідок травми або хвороби, це проявляється деформацією пеніса, болючою ерекцією та навіть неможливістю здійснити статевий акт. Лікування стану зазвичай передбачає хірургічне висічення деформованої частини білкової оболонки, але воно не завжди успішне й часто призводить до укорочення органу. Вчені Південно-китайського технологічного університету з колегами з Гонконгу та США вважають, що покращити ефективність операції та запобігти укороченню можна імплантацією на місце видаленої оболонки штучного гідрогелевого каркаса, який імітує структуру природної оболонки.
А. Білкова оболонка пеніса у звичайному стані та при ерекції. В. Висічення частини білкової оболонки та заміна її гідрогелевою латкою забезпечує нормальну ерекцію. Muyuan Chai et al. / Matter, 2023
Наскільки вдала ідея?
Дослідники створили штучну білкову оболонку із модифікованого полівінілового спирту (PVA) — біосумісного й міцного полімеру. Гідрогелевий шар на його основі містив паралельні хвилясті волокна, подібні до колагенових у білковій оболонці. Наклавши два такі шари одне на одне, щоб їхні волокна розташовувалися під кутом 90 градусів, вчені успішно зімітували двошарову структуру оболонки. Перші тестування показали, що імплантат витримує розтягування, характерні при ерекції, й не пошкоджується навіть після 200 циклів деформації, а крім того, має високу біосумісність.
Задоволені механічними властивостями гідрогелю, науковці випробували імплантат на самцях свиней. Їм вирізали частину білкової оболонки, як робили б це при лікуванні її пошкоджень у людей, але тваринам контрольної групи стандартно зашили поранення, тоді як іншим вживили гідрогелеву латку. Відтак у пеніс ввели фізрозчин, щоб спричинити ерекцію. У групі гідрогелю, на відміну від контрольної, не спостерігали згинання пеніса, і загалом ерекція не відрізнялася від нормальної. Таким чином, гідрогелевий імплантат успішно замінив природну білкову оболонку. Вчені сподіваються, що у майбутньому винахід вдасться безпечно перенести на людей.