Банановая кожура против кровотечения: школьники из Алматы придумали доступный гемостатик

Два одиннадцатиклассника из Алматы, Абай Оразбек и Сейітали Алтын, создали лабораторный прототип кровоостанавливающего средства из банановой кожуры. Порошок BananaPatch при контакте с кровью превращается в гель и потенциально может стоить в 10-30 раз дешевле импортных гемостатиков . Youth.kz поговорил с Абаем Оразбеком о том, как появилась идея BananaPatch, что показали первые испытания и каким авторы видят дальнейший путь проекта.

– Расскажите, как появилась идея BananaPatch?

– Все началось с поста на Reddit. Там человек перечислял, на что способна банановая кожура: она помогает при ранках и ожогах, успокаивает раздражение, снимает зуд от укусов, ее веками использовали в народной медицине в тропических странах. Я сначала подумал, что это очередной «лайфхак», который не работает. Но стало очень интересно, и я пошел проверять.

Думал, потрачу минут десять, а в итоге просидел полночи в научных статьях. Выяснилось, что кожура банана по составу очень богатая: там пектин, танины, флавоноиды, полифенолы, каротиноиды и много клетчатки. У многих из этих веществ подтверждены антибактериальные, противовоспалительные и ранозаживляющие свойства.

Дальше я начал изучать проблему кровотечений. Сильная кровопотеря остается одной из главных причин смерти при травмах, которые вообще можно было пережить. Современные кровоостанавливающие средства эту проблему решают, но стоят десятки тысяч тенге за упаковку. Потом я изучил рынок, посмотрел конкурентов и понял, что доступного гемостатика для обычных людей и небогатых больниц практически нет. А кожуру люди каждый день выбрасывают тоннами. Сложилось все в одну картинку.

Я рассказал об этом своему другу Сейітали, он сказал: «Давай попробуем», и с того момента бананы у нас дома стали заканчиваться подозрительно быстро.

– Как вы пришли к тому, что банановая кожура может останавливать кровотечение?

– Сразу оговорюсь: если просто приложить кожуру к ране, чуда не случится. Нас интересовали вещества, которые в ней есть.

Танины обладают вяжущим действием: они связывают белки на поверхности раны и помогают сузить мелкие сосуды, из-за чего кровь выходит медленнее. Флавоноиды и полифенолы работают как антиоксиданты, снижают воспаление и мешают размножению бактерий. Пектин умеет превращаться в гель и удерживать жидкость, а это как раз то, что нужно, чтобы закрыть рану.

Мы изучили, как устроены современные гемостатики, и увидели, что многие из них построены на похожих принципах. Тогда мы решили соединить кожуру банана с альгинатом кальция, который давно применяют в раневых повязках, низкометоксилированным пектином и лактатом цинка. Каждый компонент делает свою часть работы, а вместе они усиливают друг друга.

– Что происходит с порошком при контакте с кровью?

– Если коротко, порошок превращается в гель и закупоривает рану, как пробка.

Подробнее это выглядит так. Порошок быстро впитывает жидкую часть крови, и в ране концентрируются тромбоциты и факторы свертывания, поэтому кровь сворачивается быстрее. Альгинат отдает ионы кальция, а кальций участвует в свертывании. Пектин вместе с альгинатом образует плотный гель, который закрывает поврежденное место. Танины из кожуры помогают сузить мелкие сосуды, флавоноиды снижают воспаление, а цинк отвечает за антибактериальную защиту и помогает заживлению. Получается маленькая команда, где у каждого своя роль и никто не филонит.

– Какие испытания уже провели? 

– 11 сентября мы провели лабораторные эксперименты в Институте генетики и физиологии. Мы сделали три варианта формулы, в которых меняли долю банановой кожуры от 20 до 50%, а количество лактата цинка оставляли одинаковым – 3%. Так мы смогли увидеть, как именно кожура влияет на результат.

Каждую формулу проверяли в трех экспериментах: как быстро и насколько плотно образуется гель, сколько жидкости порошок способен удержать и как он ведет себя на модели раны. В качестве крови использовали модельную жидкость, приближенную к ней по солевому составу. Лучше всех себя показала формула №1, на ней мы сейчас и сосредоточены.

Важно сказать честно: это лабораторные испытания, на людях и животных мы порошок пока не тестировали. Это первый серьезный шаг, и впереди еще много работы.

– Проверяли ли вы безопасность состава? Есть ли риск инфекции, аллергической реакции или других осложнений при попадании порошка в рану?

– Правильный вопрос, и мы сами задаем его себе постоянно. Все компоненты нашего состава по отдельности уже используются в медицине или пищевой промышленности. Альгинат кальция применяют в раневых повязках, пектин и лактат цинка хорошо изучены и считаются безопасными.

Но безопасность отдельных компонентов не гарантирует безопасность их сочетания. Полноценных тестов на биосовместимость, токсичность и аллергенность мы пока не проводили, это одна из главных задач на ближайшее время. Также в планах микробиологические испытания на золотистом стафилококке и синегнойной палочке – это самые частые возбудители раневых инфекций. Финальный продукт обязательно будет стерилизоваться. Пока всех этих данных нет, мы никому не советуем сыпать порошок в рану.

– Есть ли у проекта лабораторные или научные подтверждения результатов?

– Да. У нас есть результаты лабораторных экспериментов, проведенных в Институте генетики и физиологии. Проект консультировали хирург, профессор Казахстанско-Российского медицинского университета Валентин Мадьяров и профессор Института генетики и физиологии Лейла Джансугурова.

Мы написали научную работу по проекту. Одна из находок в ней: пектин может связывать до трети кальция, который выделяет альгинат. Это значит, что пектин – самый чувствительный компонент формулы, и с его дозировкой нужно обращаться очень аккуратно.

Также мы подали заявку на полезную модель в Казпатент, номер заявки 490282.

– Почему вы решили делать именно порошок, а не, например, бинт или другой формат?

– Потому что раны редко бывают ровными и аккуратными. Если рана глубокая или неровная, бинт может просто не достать до источника кровотечения, а порошок попадает во все углубления.

Кроме того, порошок проще и дешевле производить, его легко хранить и перевозить, и в аптечке он занимает совсем мало места. А если в будущем понадобится бинт, порошок всегда можно нанести на ткань. Сделать наоборот гораздо сложнее.

– Сколько сейчас стоит производство одной порции порошка и насколько дешевле он потенциально может быть импортных аналогов?

– Производство одной порции BananaPatch сейчас обходится примерно в 285 тенге, а в продаже она будет стоить около 958 тенге. Популярные импортные гемостатики в Казахстане стоят от 9 до 30 тысяч тенге за упаковку, так что BananaPatch получается в среднем в 10-30 раз дешевле.

Для многих семей 30 тысяч тенге за одно средство в аптечке – это слишком дорого, и его просто не покупают. А цену меньше тысячи тенге может позволить себе почти любая семья, даже с очень скромным доходом. Так же и с больницами: районная больница или сельский медпункт может закупить сразу много упаковок, а не одну на все отделение.

Низкая цена получается за счет сырья. Основу нашего порошка люди каждый день выбрасывают вместе с банановой кожурой, так что платить за нее почти не приходится.

– Что мешает уже сейчас использовать BananaPatch в скорых и больницах?

– Если честно, много чего, и это нормально. Медицинское изделие не попадает в больницу только потому, что хорошо показало себя в лаборатории. Нужно пройти тесты на безопасность и биосовместимость, доклинические испытания, отработать стерилизацию, наладить производство по медицинским стандартам и пройти государственную регистрацию.

Путь долгий, и перепрыгнуть через этапы нельзя. Да и не хочется: речь все-таки о людях с кровотечением, а не о новом вкусе чипсов.

– На каком этапе проект находится сейчас?

– У нас есть лабораторный прототип и формула, которая показала лучшие результаты в испытаниях. Готовым продуктом его пока назвать нельзя: впереди тесты на безопасность, микробиология, стерилизация и регистрация. Я бы описал это так: мы показали, что идея работает в пробирке, теперь нужно доказать, что она безопасна и работает за ее пределами.

– Что именно вы хотите сделать на деньги Social Impact Award? На какие испытания и этапы производства пойдут средства?

– В первую очередь на следующий этап исследований: тесты на биосовместимость и токсичность, микробиологические испытания и отработку стерилизации. Часть средств пойдет на реактивы и выпуск небольшой пилотной партии, чтобы проверить, как формула ведет себя при производстве в большем объеме.

Без этих данных дальше двигаться нельзя, поэтому для нас эти деньги – реальная возможность сделать следующий шаг.

– Почему для вас важно сделать это средство доступным именно для районных больниц, скорых и сельских медпунктов?

– Потому что там оно нужнее всего. В городе до больницы можно доехать за 15 минут, а в селе скорая может ехать час. При серьезном кровотечении это время решает очень многое.

При этом у районных больниц и медпунктов самые скромные бюджеты, и гемостатики за 20-30 тысяч тенге они себе позволить не могут. Получается, что там, где средство нужнее всего, его меньше всего. Мы хотим это изменить.

– Вы говорите, что сырье – это отходы. Откуда планируете брать банановую кожуру и как будете обеспечивать ее качество и безопасность для производства?

– Бананы в Казахстане едят много, так что кожуры хватает. Источниками могут быть кафе, фреш-бары, кондитерские, пищевые производства и дистрибьюторы фруктов, у которых регулярно остаются испорченные партии. Для них это отходы, которые нужно утилизировать, для нас это сырье.

С качеством будем работать серьезно. Кожура должна проходить отбор, мойку и сушку, а сырье нужно проверять на пестициды, тяжелые металлы и микробиологию. Финальный продукт в любом случае стерилизуется. Мы понимаем, что «кожура из кафе» звучит не очень медицински, поэтому контроль качества для нас – один из самых важных вопросов.

В перспективе мы хотим сотрудничать со странами, где дорогие гемостатики недоступны обычным людям. Многие из этих стран как раз выращивают бананы в огромных количествах. В 2024 году Индия произвела 37,6 миллиона тонн бананов, Нигерия – почти 6,9 миллиона тонн, Ангола – более 5,2 миллиона, Танзания – около 3,3 миллиона, Руанда – более 2,4 миллиона. Поэтому мы рассчитываем со временем перенести производство туда: сырье под рукой, логистика дешевле, и продукт делается там же, где он больше всего нужен.

– Что было самым сложным за эти два месяца? Был ли момент, когда вы думали отказаться от проекта?

– Самое сложное было совмещать все сразу. Параллельно с проектом я готовился к SAT и к поступлению в зарубежные университеты. Бывали дни, когда утром ты решаешь задачи по геометрии, днем пишешь мотивационное эссе, а вечером созваниваешься с экспертом, который задает вопросы, на которые у тебя пока нет ответа.

Еще непросто, когда ты школьник и приходишь к серьезным людям со словами: «Мы делаем кровоостанавливающее средство из банановой кожуры». Первая реакция обычно – улыбка. Но многие потом включались и очень помогали.

Были моменты, когда хотелось все бросить: когда сроки горели, лабораторные испытания еще не были проведены, а Demo Day приближался. Но каждый раз, когда получалось сдвинуться хотя бы на шаг, мы узнавали о продукте что-то новое, и останавливаться было уже жалко.

– Если BananaPatch пройдет все необходимые испытания, каким вы видите его дальнейший путь?

– Первый шаг – это регистрация в Казахстане и первые поставки, в том числе производителям аптечек первой помощи, районным больницам и медпунктам. Это будет наша база.

Но главная наша аудитория – это бедные страны и зоны конфликтов, где люди гибнут от кровопотери просто потому, что дорогой гемостатик им недоступен. Там доступное кровоостанавливающее средство может спасать жизни каждый день. Мы хотим работать с гуманитарными организациями и местными партнерами и, как я уже говорил, перенести производство в страны, где выращивают бананы. Для выхода на международный уровень у нас есть время до июля 2027 года, чтобы подать международную патентную заявку.

А в идеале хочется, чтобы однажды BananaPatch лежал в каждой аптечке в тех местах, где он нужнее всего, и никто уже не удивлялся, что он сделан из банана.