Zprávy

Chirurgické stehy
Chirurgické stehy jsou nepostradatelné pro uzavírání ran, mají schopnost vyvinout větší sílu než tkáňová lepidla a urychlují přirozený proces hojení. Existuje mnoho chirurgických šicích materiálů, které byly přijaty pro tento účel – jako jsou rozložitelné a nedegradovatelné plasty, biologicky odvozené proteiny a kovy – ale jejich výkon je omezen jejich tuhostí. Konvenční šicí materiály mohou způsobit nepohodlí, zánět a zhoršené hojení, mimo jiné pooperační komplikace.
Ve snaze napravit tento problém vyvinuli vědci z Montrealu inovativní chirurgické šicí materiály s tvrdým gelovým pouzdrem (TGS) inspirované lidskou šlachou.
Tyto stehy nové generace obsahují kluzký, ale pevný gelový obal, který napodobuje strukturu měkkých pojivových tkání. Při testování houževnatých chirurgických stehů s gelovým pouzdrem (TGS) vědci zjistili, že povrch gelu téměř bez tření zmírnil poškození, které obvykle způsobují tradiční stehy.
Konvenční chirurgické stehy existují po staletí a používají se k držení ran pohromadě, dokud není proces hojení dokončen. Ale nejsou zdaleka ideální pro opravu tkání. Drsná vlákna mohou řezat a poškozovat již tak křehké tkáně, což vede k nepohodlí a pooperačním komplikacím.
Podle výzkumníků je součástí problému s konvenčními stehy nesoulad mezi našimi měkkými tkáněmi a tuhost stehů, které se třou o tkáň v kontaktu. McGill University a tým INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center k tomuto problému přistoupili vývojem nové technologie, která napodobuje mechaniku šlach.
Inspirováno lidskými šlachami
K vyřešení tohoto problému tým vyvinul novou technologii, která napodobuje mechaniku šlach. „Náš design je inspirován lidským tělem, endotenonovým pláštěm, který je pevný a pevný díky své dvojité síťové struktuře.
Váže kolagenová vlákna k sobě, zatímco jeho elastinová síť je posiluje,“ říká hlavní autor Zhenwei Ma, doktorand pod dohledem asistenta profesora Jianyu Li na McGill University.
Endotenonové pouzdro tvoří kluzký povrch pro snížení tření s okolní tkání a také dodává materiály pro opravu tkáně při poranění šlach, včetně buněk a krevních cév a transportu hmoty a opravy šlach.
Pevné chirurgické nitě s gelovým pláštěm (TGS) mohou být navrženy tak, aby poskytovaly personalizovanou medicínu na základě potřeb pacienta, říkají výzkumníci.
Šicí materiály nové generace
Šití McGill University obsahuje populární komerční pletený steh v gelovém obalu napodobujícím toto pouzdro. Tuhé chirurgické nitě s gelovým pláštěm (TGS) lze vyrobit až do délky 15 cm a lze je lyofilizovat pro dlouhodobé skladování.
Pomocí nejprve prasečí kůže a poté modelu krysy vědci prokázali, že je lze použít pro standardní chirurgické stehy a uzly a jsou účinné pro uzavření rány, aniž by způsobily infekci.
Chirurgické šicí materiály s pevným gelovým pouzdrem (TGS) – což je další paralela s endotenonovými pouzdry – mohou být také navrženy tak, aby poskytovaly personalizované ošetření ran.
Personalizované ošetření ran
Výzkumníci demonstrovali tento princip naložením na stehy antibakteriální sloučeninou, mikročásticemi snímajícími pH, léky a fluorescenčními nanočásticemi pro antiinfekci, monitorování spodiny rány, podávání léků a aplikace biozobrazování.
„Tato technologie poskytuje všestranný nástroj pro pokročilou léčbu ran. Věříme, že by se dal použít k dodávání léků, prevenci infekcí nebo dokonce ke sledování ran pomocí blízkého infračerveného zobrazení,“ říká Li z katedry strojního inženýrství.
"Schopnost monitorovat rány lokálně a upravit strategii léčby pro lepší hojení je vzrušující směr k prozkoumání," říká Li, který je také kanadským výzkumným předsedou v oblasti biomateriálů a muskuloskeletálního zdraví.
Primární reference:
1. McGill University
2. Bioinspirované houževnaté gelové pouzdro pro robustní a všestrannou funkcionalizaci povrchu. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012