Nyheder

Kirurgiske suturer
Kirurgiske suturer er uundværlige til at lukke sår, har kapacitet til at udøve større kraft end vævsklæbemidler og fremskynder den naturlige helingsproces. Der er mange kirurgiske suturmaterialer, som er blevet brugt til dette formål - såsom nedbrydeligt og ikke-nedbrydeligt plast, biologisk afledte proteiner og metaller - men deres ydeevne har været begrænset af deres stivhed. Konventionelle suturmaterialer kan forårsage ubehag, betændelse og nedsat heling, blandt andre post-kirurgiske komplikationer.
I et forsøg på at afhjælpe dette problem har forskere fra Montreal udviklet innovative, hårde gelbeklædte (TGS) kirurgiske suturer inspireret af den menneskelige sene.
Disse næste generations suturer indeholder en glat, men dog sej gelindhylning, der imiterer strukturen af ​​blødt bindevæv. Ved at afprøve de hårde gelbeklædte (TGS) kirurgiske suturer fandt forskerne ud af, at den næsten friktionsfri geloverflade afbød skaden typisk forårsaget af traditionelle suturer.
Konventionelle kirurgiske suturer har eksisteret i århundreder og bruges til at holde sår sammen, indtil helingsprocessen er afsluttet. Men de er langt fra ideelle til vævsreparation. De ru fibre kan skære og beskadige allerede skrøbelige væv, hvilket fører til ubehag og komplikationer efter operationen.
Ifølge forskerne er en del af problemet med konventionelle suturer misforholdet mellem vores bløde væv og stivheden af ​​suturer, som gnider mod kontaktvæv. McGill University og INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center-teamet nærmede sig dette problem ved at udvikle en ny teknologi, som efterligner senesmekanikken.
Inspireret af de menneskelige sener
For at tackle problemet udviklede holdet en ny teknologi, der efterligner senesmekanikken. “Vores design er inspireret af den menneskelige krop, endotenonskeden, som er både sej og stærk på grund af sin dobbeltnetværksstruktur.
Det binder kollagenfibre sammen, mens dets elastin-netværk styrker det,” siger hovedforfatter Zhenwei Ma, en ph.d.-studerende under supervision af adjunkt Jianyu Li ved McGill University.
Endotenonskeden danner en glat overflade for at reducere friktion med omgivende væv og leverer også materialer til vævsreparation ved en seneskade, omfattende celler og blodkar og massetransport og senereparation.
Hårde gelbeklædte (TGS) kirurgiske suturer kan konstrueres til at give personlig medicin baseret på en patients behov, siger forskerne.
Næste generation suturmaterialer
McGill University suturerne indeholder en populær kommerciel flettet sutur i en gelkonvolut, der efterligner denne kappe. De hårde gelbeklædte (TGS) kirurgiske suturer kan fremstilles op til 15 cm lange og kan frysetørres til langtidsopbevaring.
Ved at bruge først en svinehud og derefter en rottemodel viste forskerne, at de kan bruges til standard kirurgiske sting og knuder og er effektive til sårlukning uden at forårsage infektion.
De hårde gelbeklædte (TGS) kirurgiske suturer – i en anden parallel med endotenonskeder – kan også designes til at give personlig sårbehandling.
Personlig sårbehandling
Forskerne demonstrerede dette princip ved at fylde suturerne med en antibakteriel forbindelse, pH-registrerende mikropartikler, lægemidler og fluorescerende nanopartikler til anti-infektion, overvågning af sårleje, lægemiddellevering og biobilleddannelse.
"Denne teknologi giver et alsidigt værktøj til avanceret sårbehandling. Vi mener, at det kunne bruges til at levere medicin, forhindre infektioner eller endda overvåge sår med nær-infrarød billeddannelse,” siger Li fra Institut for Mekanisk Teknik.
"Evnen til at overvåge sår lokalt og justere behandlingsstrategien for bedre heling er en spændende retning at udforske," siger Li, som også er Canada Research Chair i Biomaterials and Musculoskeletal Health.
Primære referencer:
1. McGill University
2. Bioinspireret sej gelskede til robust og alsidig overfladefunktionalisering. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012