Vijesti

Kirurški konci
Kirurški šavovi neophodni su za zatvaranje rana, imaju kapacitet veće sile od ljepila za tkivo i ubrzavaju prirodni proces zacjeljivanja. Postoje mnogi kirurški materijali za šavove koji su usvojeni u tu svrhu – kao što su razgradiva i nerazgradiva plastika, biološki dobiveni proteini i metali – ali njihova je učinkovitost ograničena njihovom krutošću. Konvencionalni materijali za šavove mogu uzrokovati nelagodu, upalu i poremećeno cijeljenje, među ostalim post-kirurškim komplikacijama.
U nastojanju da riješe ovaj problem, istraživači iz Montreala razvili su inovativne kirurške konce obložene čvrstim gelom (TGS) inspirirane ljudskom tetivom.
Ovi šavovi nove generacije sadrže sklisku, ali čvrstu ovojnicu od gela, koja oponaša strukturu mekog vezivnog tkiva. Prilikom testiranja kirurških šavova obloženih čvrstim gelom (TGS), istraživači su otkrili da površina gela gotovo bez trenja ublažava oštećenja koja obično uzrokuju tradicionalni šavovi.
Konvencionalni kirurški šavovi prisutni su stoljećima i koriste se za držanje rana zajedno dok proces cijeljenja ne završi. Ali oni su daleko od idealnih za popravak tkiva. Gruba vlakna mogu zarezati i oštetiti ionako krhka tkiva, što dovodi do nelagode i komplikacija nakon operacije.
Prema istraživačima, dio problema s konvencionalnim šavovima je neusklađenost između naših mekih tkiva i krutosti šavova koji se trljaju o tkivo u kontaktu. Tim Sveučilišta McGill i istraživačkog centra INRS Énergie Matériaux Télécommunications pristupio je ovom problemu razvijanjem nove tehnologije koja oponaša mehaniku tetiva.
Nadahnut ljudskim tetivama
Kako bi riješili problem, tim je razvio novu tehnologiju koja oponaša mehaniku tetiva. “Naš dizajn inspiriran je ljudskim tijelom, endotenonskim omotačem, koji je i čvrst i jak zbog svoje dvostruke mrežne strukture.
Spaja kolagena vlakna zajedno dok ih elastična mreža jača,” kaže glavni autor Zhenwei Ma, doktorand pod nadzorom docenta Jianyu Lija na Sveučilištu McGill.
Endotenonska ovojnica tvori sklisku površinu kako bi se smanjilo trenje s okolnim tkivom i također dostavlja materijale za popravak tkiva kod ozljede tetive, uključujući stanice i krvne žile i transport mase i popravak tetive.
Kirurški konci obloženi čvrstim gelom (TGS) mogu se konstruirati za pružanje personalizirane medicine na temelju potreba pacijenta, kažu istraživači.
Materijali za šavove sljedeće generacije
Konci Sveučilišta McGill sadrže popularni komercijalni pleteni šav unutar ovojnice od gela koja oponaša ovaj omotač. Čvrsti kirurški konci obloženi gelom (TGS) mogu se proizvesti do 15 cm duljine i mogu se sušiti smrzavanjem za dugotrajno skladištenje.
Koristeći prvo svinjsku kožu, a zatim model štakora, istraživači su pokazali da se mogu koristiti za standardne kirurške šavove i čvorove te da su učinkoviti za zatvaranje rana bez izazivanja infekcije.
Kirurški konci obloženi čvrstim gelom (TGS) – u drugoj paraleli s endotenonskim omotačima – također se mogu dizajnirati za pružanje personaliziranog tretmana rana.
Personalizirano liječenje rana
Istraživači su demonstrirali ovo načelo punjenjem šavova antibakterijskim spojem, mikročesticama koje detektiraju pH, lijekovima i fluorescentnim nanočesticama za antiinfekciju, praćenje ležišta rane, isporuku lijekova i primjene bioslike.
“Ova tehnologija pruža svestran alat za napredno liječenje rana. Vjerujemo da bi se mogao koristiti za isporuku lijekova, sprječavanje infekcija ili čak za praćenje rana s bliskim infracrvenim slikama,” kaže Li iz Odjela za strojarstvo.
"Mogućnost lokalnog praćenja rana i prilagodbe strategije liječenja za bolje zacjeljivanje uzbudljiv je smjer za istraživanje", kaže Li, koji je također kanadski voditelj istraživanja biomaterijala i mišićno-koštanog zdravlja.
Primarne reference:
1. Sveučilište McGill
2. Bioinspiriran čvrsti gel omotač za robusnu i svestranu površinsku funkcionalnost. Zhenwei Ma et. al. Znanstveni napredak, 2021.; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012