Хірургічныя ніткі
Хірургічныя ніткі незаменныя для закрыцця ран, яны валодаюць большай сілай, чым тканкавыя клеі, і паскараюць натуральны працэс гаення. Ёсць шмат хірургічных шовных матэрыялаў, якія былі прыняты для гэтай мэты - напрыклад, раскладаюцца і нераскладаюцца пластмасы, бялкі біялагічнага паходжання і металы - але іх эфектыўнасць была абмежаваная іх калянасцю. Звычайныя шовныя матэрыялы могуць выклікаць дыскамфорт, запаленне і пагаршэнне гаення, сярод іншых пасляаперацыйных ускладненняў.
У спробе вырашыць гэтую праблему даследчыкі з Манрэаля распрацавалі інавацыйныя хірургічныя ніткі з трывалай гелевай абалонкай (TGS), натхнёныя чалавечым сухажыллем.
Гэтыя швы новага пакалення ўтрымліваюць слізкую, але ў той жа час цвёрдую гелевую абалонку, якая імітуе структуру мяккіх злучальных тканін. Выпрабоўваючы хірургічныя ніткі з трывалай гелевай абалонкай (TGS), даследчыкі выявілі, што гелевая паверхня амаль без трэння памяншае пашкоджанні, якія звычайна наносяцца традыцыйнымі швамі.
Звычайныя хірургічныя ніткі існуюць на працягу многіх стагоддзяў і выкарыстоўваюцца для ўтрымання ран, пакуль не завершыцца працэс гаення. Але яны далёка не ідэальныя для аднаўлення тканін. Грубыя валакна могуць парэзаць і пашкодзіць і без таго далікатныя тканіны, што прывядзе да дыскамфорту і пасляаперацыйных ускладненняў.
Па словах даследчыкаў, часткай праблемы са звычайнымі швамі з'яўляецца неадпаведнасць нашых мяккіх тканін і цвёрдасць швоў, якія труцца аб кантактныя тканіны. Каманда Універсітэта Макгіла і INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center падышлі да гэтай праблемы, распрацаваўшы новую тэхналогію, якая імітуе механіку сухажылляў.
Натхнёны чалавечымі сухажыллямі
Каб вырашыць гэтую праблему, каманда распрацавала новую тэхналогію, якая імітуе механіку сухажылляў. «Наш дызайн натхнёны чалавечым целам, абалонкай эндатэнону, якая з'яўляецца адначасова трывалай і трывалай дзякуючы сваёй двайны сеткавай структуры.
Ён звязвае коллагеновые валакна разам, у той час як эластиновая сетка ўмацоўвае іх», - кажа вядучы аўтар Zhenwei Ma, аспірант пад кіраўніцтвам дацэнта Jianyu Li з Універсітэта Макгіла.
Абалонка эндатэнону ўтварае слізкую паверхню для памяншэння трэння з навакольнымі тканінамі, а таксама дастаўляе матэрыялы для аднаўлення тканін пры пашкоджанні сухажыллі, у тым ліку клеткі і крывяносныя пасудзіны і транспарт масы і аднаўленне сухажылляў.
Даследчыкі кажуць, што хірургічныя ніткі з трывалай гелевай абалонкай (TGS) могуць быць распрацаваны для персаналізаванай медыцыны ў залежнасці ад патрэбаў пацыента.
Шаўныя матэрыялы наступнага пакалення
Ніткі Універсітэта Макгіла ўтрымліваюць папулярную камерцыйную плеценую нітку ўнутры гелевай абалонкі, якая імітуе гэтую абалонку. Хірургічныя ніткі з трывалай гелевай абалонкай (TGS) могуць быць выраблены даўжынёй да 15 см і могуць быць сублімавана высушаны для працяглага захоўвання.
Выкарыстоўваючы спачатку свіную скуру, а потым мадэль пацукі, даследчыкі прадэманстравалі, што яны могуць быць выкарыстаны для стандартных хірургічных швоў і вузлоў і эфектыўныя для закрыцця ран, не выклікаючы інфекцыі.
Хірургічныя ніткі ў трывалай гелевай абалонцы (TGS) - у іншай паралелі з эндатэнонавымі абалонкамі - таксама могуць быць распрацаваны для персаналізаванага лячэння ран.
Індывідуальнае лячэнне ран
Даследчыкі прадэманстравалі гэты прынцып, запоўніўшы швы антыбактэрыйным злучэннем, мікрачасціцамі, якія адчуваюць рН, лекамі і флуарэсцэнтнымі наначасціцамі для барацьбы з інфекцыямі, маніторынгу раневага ложа, дастаўкі лекаў і біявізуалізацыі.
«Гэта тэхналогія забяспечвае універсальны інструмент для пашыранага лячэння ран. Мы лічым, што яго можна выкарыстоўваць для дастаўкі лекаў, прафілактыкі інфекцый або нават маніторынгу ран з дапамогай візуалізацыі ў блізкім інфрачырвоным дыяпазоне», — кажа Лі з Дэпартамента машынабудавання.
«Магчымасць назіраць за ранамі на мясцовым узроўні і карэктаваць стратэгію лячэння для лепшага гаення - гэта захапляльны кірунак для вывучэння», - кажа Лі, які таксама з'яўляецца кіраўніком канадскіх даследаванняў у галіне біяматэрыялаў і здароўя апорна-рухальнага апарата.
Асноўныя спасылкі:
1. Універсітэт Макгіла
2. Цвёрдая гелевая абалонка па біялагічным натхненні для трывалай і ўніверсальнай функцыянальнасці паверхні. Чжэньвэй Ма і інш. інш. Навуковыя дасягненні, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012
Час публікацыі: 2 красавіка 2022 г