Гидрогелевые повязки для ран, разработанные львовскими химиками, спасают жизни защитников

Ранение брюшной полости считается одним из самых сложных, ведь, чтобы спасти жизнь раненому, нужно действовать максимально быстро: остановить кровотечение, предотвратить инфицирование раны. И отсутствие необходимого лекарства в аптечке боевого медика на поле боя или в стабилизационном пункте может стоить раненому жизни. Но украинские ученые разработали уникальную технологию, которая помогает решить эту проблему. Целую аптечку может заменить одна гидрогелевая повязка.

Если промазать холодцом, точнее, субстанцией, похожей на холодец, ленту из нетканого материала, а потом подсушить, получится армированная гидрогелевая повязка, которую накладывают на открытые раны. Такая технология, разработанная учеными Львовской политехники на основе природных полимеров, уже спасает жизни и здоровье наших защитников.

ZN.UA поговорило с одним из разработчиков, руководителем проекта, профессором кафедры органической химии Института химии и химических технологий Национального университета «Львовская политехника» Владимиром Самариком. Расспросили ученого об особенностях гидрогелевых технологий и способах их применения.

— В целом гель — это коллоидный раствор. Наш композит вырабатывают на основе альгината натрия, — рассказывает Владимир. — Он применяется в пищевой промышленности как сгуститель и стабилизатор E401. Это природный полисахарид, который добывают из водорослей. Прошу не путать с агар-агаром (тоже водоросль): есть гидрогели первого и второго родов. Всеми любимый холодец и агар-агаровый гель для мармеладок — это гели второго рода, а альгинат натрия — первого. Гели второго рода вы можете расплавить (как холодец, если его нагреть), а в геле первого рода полимерная сетка крепко сшита, он от легкого нагревания не расплавится.

— Чем ваши гидрогелевые повязки отличаются от аналогичных разработок?

— Мы создали свой гидрогель для влажного заживления ран на основе природного полимера. Это стало материальной реализацией наших исследований... А существующие гидрогелевые повязки вырабатывают на основе полимера синтетического, преимущественно из полиуретана.

— Почему разработанные вами повязки нацелены именно на «влажное заживление», это как альтернатива обычному бинту?

— Обычная марлевая повязка — это, конечно, хорошо. Она не первое столетие спасает людей. Но она врастает в рану, и перевязка становится пыткой. А наши гидрогелевые повязки не прилипают и не врастают.

— Когда ожидать их поставок?

— Уже поставляем. Еще в 2014 году на основе нашей разработки было запущено исследовательское производство гидрогелевых лечебных армированных повязок на производственных площадях ЧП «Укртехмед» (г. Киев). Сейчас они продаются под маркой «Арма-гель». После этого у нас был ряд разработок разного плана, еще не нашедших промышленной реализации, но существенно обогативших наш опыт в области полимерных материалов медицинского назначения. В 2021–2022 годах мы разработали группу лечебных повязок Aquior. В 2022 году на базе предыдущих исследований создали гемостатическое средство для остановки критических кровотечений. Сейчас это средство проходит массовое испытание. Предполагается, что до конца года будет налажен выпуск довольно больших опытно-промышленных партий.

Мы также разработали армированные гидрогелевые покрывала площадью приблизительно 100 на 40 сантиметров. Ими можно обертывать тело пострадавшего. Планируем увеличить площадь покрывал до 100 на 70 сантиметров.

— Насколько понимаю, «армированные» — это когда гидрогель наносят на любую основу...

— Наш гидрогель — это наполовину вода. Салфетка 30 на 30 сантиметров и три миллиметра толщиной еще может держаться без арматуры. Более широкие и длинные повязки и покрывала нуждаются в армировании, чтобы увеличить их физико-механические характеристики.

— В чем суть концепции введения в брюшную полость раненого гидрогеля в виде пены?

— Если боевой медик введет через раневое отверстие в брюшную полость пострадавшего бойца гидрогелевую композицию, она в течение незначительного времени — не более минуты — превратится в губчатую массу, макропористый гель. Эта масса заблокирует поврежденные органы. Высвобожденные из геля антибиотики и/или антисептики устранят угрозу сепсиса, а высвобождение кровоостанавливающих средств остановит кровотечение или, в худшем случае, значительно его замедлит. Таким образом расширится терапевтическое окно, у раненого существенно увеличатся шансы выжить и получить хирургическую помощь.

— Насколько мне известно, вы начали работу над своими разработками еще до полномасштабной войны?

— Гидрогелевые лечебные повязки Aquior мы разрабатывали при госбюджетном финансировании МОН, базовом финансировании университета и при поддержке Львовской областной администрации. На протяжении последних двух лет — также за счет спонсоров. Начали конкретно эту разработку в 2019 году. В 2021-м закончили. При базовом финансировании в конце 2021 года была создана пилотная установка. Ее задачей было изготовить 4 тысячи лечебных повязок для проведения клинических испытаний и маркетинговых мероприятий. В том же году были проведены доклинические испытания и получен санитарно-гигиенический сертификат на изделие медицинского назначения. Первую реальную продукцию установка выдала 8 марта 2022 года. С тех пор пилотная установка превратилась в полупромышленную. Мы получили государственный сертификат на производство средств медицинского назначения и сертификат на изделие. На этой установке мы уже изготовили больше 400 тысяч квадратных дециметров гидрогелевых средств и бесплатно распространили их по военным частям, госпиталям, ожоговым центрам.

— Расскажите, пожалуйста, о вашей команде.

— Наша научная группа сформировалась где-то в начале 1990-х годов. Есть костяк группы. Это я, профессор кафедры органической химии Национального университета «Львовская политехника» Сергей Варваренко, доктор технических наук Наталья Носова. В группе прошла вся наша жизнь. Защищали диссертации, вступали в брак, растили детей. Состав ее пульсировал от 16 человек до пяти. Сейчас в группе семеро ученых. В начале войны было девять. И это только ядро.

В группе всегда работает несколько аспирантов. Все аспиранты защищают диссертации. Правда, немногие из них задерживаются. Большинство едет за границу работать в университетах и компаниях. В свое время я смеялся, что у нас есть уже «кругосветка вдоль экватора». Наши аспиранты разбросаны по разным странам — от США до Японии через Европу. Все поддерживают очень тесный контакт и с нами, и между собой. Наше научно-практическое направление расширяется и выходит за рамки чисто национального. Бывали случаи, когда они проводили нужное нам исследование в заграничных лабораториях и пересылали результаты.

Приобщаются к нашей группе и студенты и магистранты (магистрантами мы называем студентов, которые делают магистерскую работу). И делают реально. Когда установка была только запущена в 2022 году и нужно было выполнить очень много ручной работы (пилотная же, а не промышленная), нас выручили студенты. Сейчас они работают над разработками. Например, гемостатическое средство для остановки критических кровотечений — магистерская работа Соломии Капацилы, а туннельный ИК-сушильный аппарат, который сейчас реально работает в линии производства гидрогелевых повязок, — магистерская работа Дарии Боцулы. Соломия уже как аспирантка привлечена к выполнению нашего проекта, а Дария, к сожалению, готовится поступать в аспирантуру в Европе.

— Каковы дальнейшие планы?

— Мы постоянно расширяем ассортименты и вырабатываем обезболивающие, антисептические, противовоспалительные гидрогелевые повязки, бинты, салфетки. Это уникальные вещи, которые никто, кроме нас, не производит. Например, гидрогелевое покрывало (размером 100 на 40 сантиметров) для оказания неотложной помощи при значительных по площади ожоговых поражениях, маски для оказания неотложной помощи при ожоговых поражениях лица. Одна студентка активно разрабатывает гидрогелевую повязку с экстрактом алоэ. Я уже поставил ее на доклиническое испытание вместе с обезболивающей и противовоспалительной повязкой.