Гідрогелеві пов'язки для лікування ран, створені хіміками з Львова, здатні рятувати життя військовим.

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 нанести на стрічку з нетканого матеріалу субстанцію, що нагадує холодець, а потім її підсушити, отримаємо армовану гідрогелеву пов'язку, призначену для відкритих ран. Ця інноваційна технологія, розроблена науковцями Львівської політехніки з використанням природних полімерів, вже робить вагомий внесок у порятунок життя та здоров'я наших захисників.

ZN.UA зустрілося з Володимиром Самариком, керівником проєкту та професором кафедри органічної хімії в Інституті хімії та хімічних технологій Національного університету "Львівська політехніка". Ми розпитали його про специфіку гідрогелевих технологій та їх можливості в різних сферах застосування.

Гель, в цілому, являє собою колоїдний розчин. Наш композит виготовляється на основі альгінату натрію, -- пояснює пан Володимир. -- Цей компонент широко використовується в харчовій промисловості як згущувач і стабілізатор E401. Альгінат натрію є природним полісахаридом, що добувається з водоростей. Важливо не плутати його з агар-агаром, який також отримують з водоростей: існують два типи гелів. Наприклад, всім відомий холодець та агар-агаровий гель для мармеладок належать до гелів другого типу, тоді як альгінат натрію відноситься до першого типу. Гелі другого типу можна легко розплавити (як, наприклад, холодець при нагріванні), тоді як гель першого типу має міцну полімерну сітку, яка не дозволяє йому розплавитися навіть при легкому нагріванні.

-- Чим ваші гідрогелеві пов'язки відрізняються від аналогічних розробок?

Ми розробили власний гідрогель для вологого загоєння ран, використовуючи природний полімер. Це стало втіленням наших наукових досліджень... Водночас, існуючі гідрогелеві пов'язки виготовляються на основі синтетичних полімерів, головним чином поліуретану.

Чому ви вибрали саме "вологе загоєння" для ваших пов'язок, і чи є це альтернативою традиційним бинтам?

Звичайна марлева пов'язка, безумовно, є корисним засобом, що допомагає людям уже багато років. Проте, вона може вростати в рану, перетворюючи перев'язування на справжні муки. На відміну від цього, наші гідрогелеві пов'язки не прилипають і не проникають у тканини, забезпечуючи комфорт і легкість у догляді.

Коли можна очікувати на їх доставку?

Ми вже почали постачання. Ще в 2014 році, на основі нашого винаходу, було запущено дослідне виробництво лікувальних гідрогелевих армованих пов'язок на потужностях ПП "Укртехмед" у Києві. Сьогодні ці пов'язки реалізуються під торговою маркою "Арма-гель". Після цього ми розробили кілька нових продуктів, які поки що не вийшли на промисловий рівень, але значно збагачують наш досвід у сфері медичних полімерних матеріалів. У 2021-2022 роках ми створили лінійку лікувальних пов'язок Aquior. У 2022 році, на основі попередніх розробок, ми розробили гемостатичний засіб, призначений для зупинки критичних кровотеч. Наразі цей продукт проходить етап масових випробувань, і планується, що до кінця року ми розпочнемо виробництво значних обсягів дослідно-промислових партій.

Ми також створили армовані гідрогелеві покривала розміром приблизно 100 на 40 сантиметрів, які дозволяють обертати тіло потерпілого. У майбутньому маємо намір розширити розміри покривал до 100 на 70 сантиметрів.

Наскільки мені відомо, термін "армовані" означає нанесення гідрогелю на різноманітні підкладки...

Наш гідрогель складається з 50% води. Серветка розміром 30 на 30 сантиметрів та товщиною три міліметри здатна зберігати свою форму без додаткової підтримки. Проте для більш широких і довгих пов'язок або покривал необхідно використовувати армування, щоб поліпшити їхні фізико-механічні властивості.

Яка основна ідея застосування гідрогелю у формі піни для введення в черевну порожнину уражених осіб?

-- 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 почали реалізацію своїх проектів ще до початку повномасштабного конфлікту?

-- 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.

Поділіться, будь ласка, інформацією про вашу команду.

Наша наукова команда виникла приблизно на початку 1990-х років. У її основі лежать кілька ключових постатей: я, професор кафедри органічної хімії Національного університету "Львівська політехніка", Сергій Варваренко, а також доктор технічних наук Наталя Носова. Протягом усієї нашої кар'єри ми разом пережили безліч подій: захистили дисертації, одружилися, виховували дітей. Склад команди варіювався від 16 учасників до 5. Наразі в нашій групі працює семеро науковців, хоча на початку війни нас було дев'ятеро. Це лише основна частина нашої команди.

У нашій групі завжди є кілька аспірантів, які працюють над своїми дисертаціями. Проте, більшість з них не затримується на довго. Зазвичай, вони відправляються за кордон, щоб продовжити свою кар'єру в університетах та компаніях. Я навіть жартував, що ми маємо своєрідну "навколосвітню подорож вздовж екватора", адже наші аспіранти розсіяні по різних країнах — від США до Японії, через Європу. Всі вони підтримують тісний зв'язок як з нами, так і між собою. Наш науково-практичний напрямок активно розвивається і виходить за межі лише національних інтересів. Бували випадки, коли вони виконували необхідні для нас дослідження в закордонних лабораторіях та надсилали отримані результати.

До нашої команди активно приєднуються студенти та магістранти, під магістратурою ми маємо на увазі тих, хто працює над своїми магістерськими проектами. І вони дійсно вносять вагомий внесок. Коли наш проект стартував у 2022 році, і нам потрібно було виконати величезну кількість ручних завдань (оскільки це була пілотна стадія, а не виробництво), студенти стали нашою опорою. Наразі вони займаються розробками. Наприклад, гемостатичний засіб для зупинки серйозних кровотеч — це магістерська робота Соломії Капаціли, а тунельний інфрачервоний сушильний апарат, який вже успішно працює на виробництві гідрогелевих пов'язок, став результатом магістерської роботи Дарії Боцули. Соломія, вже будучи аспіранткою, продовжує активно працювати над нашим проектом, а Дарія, на жаль, готується до вступу до аспірантури в Європі.

-- Якими є подальші плани?

Ми постійно вдосконалюємо наш асортимент, виготовляючи знеболювальні, антисептичні та протизапальні гідрогелеві пов'язки, бинти й серветки. Ці продукти є унікальними, адже їх не виробляє ніхто інший, крім нас. Наприклад, ми створили гідрогелеве покриття розміром 100 на 40 сантиметрів, яке призначене для надання екстреної допомоги при великих опіках, а також маски для лікування опіків обличчя. Одна з наших студенток активно працює над розробкою гідрогелевої пов'язки з екстрактом алое. Я вже відправив її на доклінічні випробування разом із знеболювальною та протизапальною пов'язкою.