Гідрогелеві пов'язки для ран, розроблені львівськими хіміками, рятують життя захисників

Поранення черевної порожнини вважається одним із найскладніших, адже щоб урятувати життя пораненому, потрібно діяти максимально швидко: зупинити кровотечу, запобігти інфікуванню рани. І відсутність необхідних ліків в аптечці бойового медика на полі бою чи в стабілізаційному пункті може коштувати пораненому життя. Однак українські науковці розробили унікальну технологію, що допомагає вирішити цю проблему. Цілу аптечку може замінити одна гідрогелева пов’язка.

Якщо промазати холодцем, точніше, субстанцією, схожою на холодець, стрічку з нетканого матеріалу, а потім підсушити, вийде армована гідрогелева пов’язка, яку накладають на відкриті рани. Така технологія, розроблена вченими Львівської політехніки на основі природних полімерів, уже рятує життя та здоров’я наших захисників.

ZN.UA поговорило з одним із розробників, керівником проєкту, професором кафедри органічної хімії Інституту хімії та хімічних технологій Національного університету «Львівська політехніка» Володимиром Самариком. Розпитали науковця про особливості гідрогелевих технологій і способи їх застосування.

— Загалом гель — це колоїдний розчин. Наш композит виробляють на основі альгінату натрію, — розповідає пан Володимир. — Він застосовується у харчовій промисловості як згущувач і стабілізатор E401. Це природний полісахарид, який видобувають із водоростей. Прошу не плутати з агар-агаром (теж водорість): є гідрогелі першого й другого родів. Усіма улюблений холодець і агар-агаровий гель для мармеладок — це гелі другого роду, а альгінат натрію — першого. Гелі другого роду ви можете розплавити (як холодець, якщо його нагріти), а в гелю першого роду полімерна сітка міцно зшита, він від легкого нагрівання не розплавиться.

— Чим ваші гідрогелеві пов’язки відрізняються від аналогічних розробок?

— Ми створили свій гідрогель для вологого загоєння ран на основі природного полімеру. Це стало матеріальною реалізацією наших досліджень... А наявні гідрогелеві пов’язки виробляють на основі полімеру синтетичного, переважно з поліуретану.

— Чому розроблені вами пов’язки націлені саме на «вологе загоєння», це як альтернатива звичайному бинту?

— Звичайна марлева пов’язка — це, звісно, добре. Вона не перше століття рятує людей. Але вона вростає в рану, й перев’язування стає тортурами. А наші гідрогелеві пов’язки не прилипають і не вростають.

— Коли очікувати їх постачання?

— Вже постачаємо. Ще 2014 року на основі нашої розробки було запущено дослідне виробництво гідрогелевих лікувальних армованих пов’язок на виробничих площах ПП «Укртехмед» (м. Київ). Зараз вони продаються під маркою «Арма-гель». Після цього в нас була низка розробок різного плану, які ще не знайшли промислової реалізації, але суттєво збагатили наш досвід у галузі полімерних матеріалів медичного призначення. У 2021–2022 роках ми розробили групу лікувальних пов’язок Aquior. 2022 року на базі попередніх досліджень створили гемостатичний засіб для зупинки критичних кровотеч. Наразі цей засіб проходить масове випробування. Передбачається, що до кінця року буде налагоджено випуск досить великих дослідно-промислових партій.

Ми також розробили армовані гідрогелеві покривала площею приблизно 100 на 40 сантиметрів. Ними можна обертати тіло потерпілого. Плануємо збільшити площу покривал до 100 на 70 сантиметрів.

— Наскільки розумію, «армовані» — це коли гідрогель наносять на будь-яку основу...

— Наш гідрогель — це наполовину вода. Серветка 30 на 30 сантиметрів і три міліметри завтовшки ще може триматися без арматури. Ширші й довші пов’язки та покривала потребують армування, щоби збільшити їхні фізико-механічні характеристики.

— У чому суть концепції введення в черевну порожнину пораненого гідрогелю у вигляді піни?

— Якщо бойовий медик введе через рановий отвір у черевну порожнину постраждалого бійця гідрогелеву композицію, вона протягом незначного часу — не більш як за хвилину — перетвориться на губчасту масу, макропористий гель. Ця маса заблокує пошкоджені органи. Вивільнені з гелю антибіотики та/або антисептики усунуть загрозу сепсису, а вивільнення кровоспинних засобів зупинить кровотечу або, в гіршому разі, значно її сповільнить. У такий спосіб розшириться терапевтичне вікно, в пораненого істотно збільшаться шанси вижити й отримати хірургічну допомогу.

— Наскільки мені відомо, ви розпочали роботу над своїми розробками ще до повномасштабної війни?

— Гідрогелеві лікувальні пов’язки Aquior ми розробляли за держбюджетного фінансування МОН, базового фінансування університету та за підтримки Львівської обласної адміністрації. Протягом останніх двох років — також коштом спонсорів. Розпочали конкретно цю розробку 2019 року. 2021-го закінчили. За базового фінансування наприкінці 2021 року було створено пілотну установку. Її завданням було виготовити 4 тисячі лікувальних пов’язок для проведення клінічних випробувань і маркетингових заходів. Цього ж року було проведено доклінічні випробування та отримано санітарно-гігієнічний сертифікат на виріб медичного призначення. Першу реальну продукцію установка видала 8 березня 2022 року. Відтоді пілотна установка перетворилася на напівпромислову. Ми отримали державний сертифікат на виробництво засобів медичного призначення та сертифікат на виріб. На цій установці ми вже виробили понад 400 тисяч квадратних дециметрів гідрогелевих засобів і безоплатно розповсюдили їх по військових частинах, госпіталях, опікових центрах.

— Розкажіть, будь ласка, про вашу команду.

— Наша наукова група сформувалася десь на початку 1990-х років. Є кістяк групи. Це я, професор кафедри органічної хімії Національного університету «Львівська політехніка» Сергій Варваренко, доктор технічних наук Наталя Носова. У групі минуло все наше життя. Захищали дисертації, одружувалися, ростили дітей. Склад її пульсував від 16 осіб до п’ятьох. Нині в групі семеро науковців. На початку війни було дев’ятеро. Та це лише ядро.

В групі завжди працює кілька аспірантів. Усі аспіранти захищають дисертації. Щоправда, мало хто з них затримується. Більшість їде за кордон працювати в університетах і компаніях. Свого часу я сміявся, що в нас є вже «навколосвітка вздовж екватора». Наші аспіранти розкидані по різних країнах — від США до Японії через Європу. Усі підтримують дуже тісний контакт і з нами, й між собою. Наш науково-практичний напрям розширюється й виходить за межі суто національного. Траплялися випадки, коли вони проводили потрібне нам дослідження в закордонних лабораторіях і пересилали результати.

Долучаються до нашої групи й студенти та магістранти (магістрантами ми називаємо студентів, які роблять магістерську роботу). І роблять реально. Коли установку було тільки запущено 2022 року й потрібно було виконати дуже багато ручної роботи (пілотна ж, а не промислова), нас виручили студенти. Зараз вони працюють над розробками. Наприклад, гемостатичний засіб для зупинки критичних кровотеч — магістерська робота Соломії Капаціли, а тунельний ІЧ-сушильний апарат, який зараз реально працює в лінії виробництва гідрогелевих пов’язок, — магістерська робота Дарії Боцули. Соломія вже як аспірантка залучена до виконання нашого проєкту, а Дарія, на жаль, готується вступати до аспірантури в Європі.

— Якими є подальші плани?

— Ми постійно розширюємо асортимент і виробляємо знеболювальні, антисептичні, протизапальні гідрогелеві пов’язки, бинти, серветки. Це унікальні речі, яких ніхто, крім нас, не виробляє. Наприклад, гідрогелеве покривало (розміром 100 на 40 сантиметрів) для надання невідкладної допомоги при значних за площею опікових ураженнях, маски для надання невідкладної допомоги при опікових ураженнях обличчя. Одна студентка активно розробляє гідрогелеву пов’язку з екстрактом алое. Я вже поставив її на доклінічні випробування разом зі знеболювальною та протизапальною пов’язкою.