חֲדָשׁוֹת

תפרים כירורגיים
תפרים כירורגיים הם הכרחיים לסגירת פצעים, בעלי יכולת להפעיל כוח גדול יותר מאשר דבקים לרקמות ולהאיץ את תהליך הריפוי הטבעי. ישנם חומרי תפרים כירורגיים רבים אשר אומצו למטרה זו - כגון פלסטיק מתכלה ובלתי מתכלה, חלבונים שמקורם ביולוגית ומתכות - אך הביצועים שלהם הוגבלו על ידי קשיחותם. חומרי תפרים קונבנציונליים עלולים לגרום לאי נוחות, דלקת ופגיעה בריפוי, בין שאר סיבוכים לאחר ניתוח.
במאמץ לתקן בעיה זו, חוקרים ממונטריאול פיתחו תפרים ניתוחיים חדשניים עם מעטה ג'ל קשיח (TGS) בהשראת הגיד האנושי.
תפרים מהדור הבא הללו מכילים מעטפת ג'ל חלקה אך קשיחה, המחקה את המבנה של רקמות חיבור רכות. בבחינת תפרים כירורגיים בעלי מעטפת ג'ל (TGS), גילו החוקרים שמשטח הג'ל כמעט חסר חיכוך מפחית את הנזק שנגרם בדרך כלל על ידי תפרים מסורתיים.
תפרים כירורגיים קונבנציונליים קיימים כבר מאות שנים ומשמשים להחזקת פצעים עד להשלמת תהליך הריפוי. אבל הם רחוקים מלהיות אידיאליים לתיקון רקמות. הסיבים המחוספסים עלולים לחתוך ולפגוע ברקמות כבר שבריריות, מה שמוביל לאי נוחות וסיבוכים לאחר הניתוח.
לדברי החוקרים, חלק מהבעיה בתפרים קונבנציונליים הוא חוסר ההתאמה בין הרקמות הרכות שלנו והקשיחות של התפרים המשפשפים ברקמה מגע. אוניברסיטת מקגיל וצוות מרכז המחקר של INRS Énergie Matériaux Télécommunications ניגשו לבעיה זו על ידי פיתוח טכנולוגיה חדשה המחקה את המכניקה של גידים.
בהשראת הגידים האנושיים
כדי להתמודד עם הבעיה, הצוות פיתח טכנולוגיה חדשה המחקה את המכניקה של גידים. "העיצוב שלנו שואב השראה מגוף האדם, מעטפת האנדוטנון, שהיא גם קשיחה וגם חזקה בשל מבנה הרשת הכפול שלו.
הוא קושר את סיבי הקולגן יחד בעוד שרשת האלסטין שלו מחזקת אותו", אומר הסופר הראשי Zhenwei Ma, סטודנט לדוקטורט בהנחייתו של עוזר פרופסור Jianyu Li מאוניברסיטת מקגיל.
מעטפת האנדוטנון יוצרת משטח חלק להפחתת החיכוך עם הרקמה הסובבת ומספקת גם חומרים לתיקון רקמות בפציעה בגיד, הכוללת תאים וכלי דם והובלת מסה ותיקון גידים.
ניתן לעצב תפרים כירורגיים בעלי מעטפת ג'ל קשיחה (TGS) כדי לספק רפואה מותאמת אישית המבוססת על צרכי המטופל, אומרים החוקרים.
חומרי תפרים מהדור הבא
התפרים של אוניברסיטת מקגיל מכילים תפר קלוע מסחרי פופולרי בתוך מעטפת ג'ל המחקה את הנדן הזה. ניתן לייצר את התפרים הכירורגיים עם מעטה ג'ל קשיחים (TGS) באורך של עד 15 ס"מ וניתן לייבש אותם בהקפאה לאחסון לטווח ארוך.
באמצעות תחילה עור חזיר ולאחר מכן מודל חולדה, החוקרים הוכיחו שניתן להשתמש בהם לתפרים כירורגיים וקשרים סטנדרטיים והם יעילים לסגירת פצעים מבלי לגרום לזיהום.
ניתן לעצב את תפרי הניתוח הקשיחים עם מעטה ג'ל (TGS) - במקביל למעטפת האנדוטנון - גם כדי לספק טיפול אישי בפצעים.
טיפול אישי בפצעים
החוקרים הדגימו את העיקרון הזה על ידי העמסת התפרים בתרכובת אנטיבקטריאלית, מיקרו-חלקיקים בעלי חישת pH, תרופות וננו-חלקיקים פלואורסצנטיים לאנטי זיהום, ניטור מיטת הפצע, אספקת תרופות ויישומי הדמיה ביולוגית.
"טכנולוגיה זו מספקת כלי רב תכליתי לניהול פצעים מתקדם. אנו מאמינים שניתן להשתמש בו כדי לספק תרופות, למנוע זיהומים, או אפילו לנטר פצעים באמצעות הדמיה כמעט אינפרא אדום", אומר לי מהמחלקה להנדסת מכונות.
"היכולת לנטר פצעים באופן מקומי ולהתאים את אסטרטגיית הטיפול לריפוי טוב יותר היא כיוון מרגש לחקור", אומר לי, שהוא גם יו"ר קנדה למחקר בחומרים ביולוגיים ובריאות שרירים ושלד.
הפניות ראשוניות:
1. אוניברסיטת מקגיל
2. מעטפת ג'ל קשיחה בהשראה ביולוגית לפונקציונליזציה חזקה ורב-תכליתית של פני השטח. Zhenwei Ma et. אל. התקדמות המדע, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012