Nyheter

Kirurgiske suturer
Kirurgiske suturer er uunnværlige for å lukke sår, har kapasitet til å utøve større kraft enn vevslim og fremskynder den naturlige helingsprosessen. Det er mange kirurgiske suturmaterialer som har blitt tatt i bruk for dette formålet – for eksempel nedbrytbar og ikke-nedbrytbar plast, biologisk avledede proteiner og metaller – men deres ytelse har vært begrenset av deres stivhet. Konvensjonelle suturmaterialer kan forårsake ubehag, betennelse og svekket tilheling, blant andre post-kirurgiske komplikasjoner.
I et forsøk på å avhjelpe dette problemet, har forskere fra Montreal utviklet innovative tøffe gelbelagte (TGS) kirurgiske suturer inspirert av den menneskelige senen.
Disse neste generasjons suturene inneholder en glatt, men tøff gelomhylling, som imiterer strukturen til mykt bindevev. Da forskerne testet de tøffe gelomhyllede (TGS) kirurgiske suturene, fant forskerne at den nesten friksjonsfrie geloverflaten dempet skaden som vanligvis forårsakes av tradisjonelle suturer.
Konvensjonelle kirurgiske suturer har eksistert i århundrer og brukes til å holde sår sammen til helingsprosessen er fullført. Men de er langt fra ideelle for vevsreparasjon. De grove fibrene kan kutte og skade allerede skjørt vev, noe som fører til ubehag og komplikasjoner etter operasjonen.
Ifølge forskerne er en del av problemet med konvensjonelle suturer misforholdet mellom bløtvevet vårt og stivheten til suturene som gnis mot vev i kontakt. McGill University og INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center-teamet nærmet seg dette problemet ved å utvikle en ny teknologi som etterligner mekanikken til sener.
Inspirert av de menneskelige senene
For å takle problemet utviklet teamet en ny teknologi som etterligner mekanikken til sener. "Vårt design er inspirert av menneskekroppen, endotenonskjeden, som er både tøff og sterk på grunn av sin doble nettverksstruktur.
Det binder kollagenfibre sammen mens elastinnettverket styrker det, sier hovedforfatter Zhenwei Ma, en doktorgradsstudent under veiledning av assisterende professor Jianyu Li ved McGill University.
Endotenonskjeden danner en glatt overflate for å redusere friksjon med omgivende vev og leverer også materialer for vevsreparasjon ved en seneskade, omfattende celler og blodårer og massetransport og senereparasjon.
Tøffe gelomhyllede (TGS) kirurgiske suturer kan konstrueres for å gi personlig medisin basert på pasientens behov, sier forskerne.
Neste generasjons suturmaterialer
McGill University-suturene inneholder en populær kommersiell flettet sutur i en gelkonvolutt som etterligner denne sliren. De tøffe gelbelagte (TGS) kirurgiske suturene kan fremstilles opptil 15 cm lange og kan frysetørkes for langtidslagring.
Ved å bruke først et svineskinn og deretter en rottemodell, viste forskerne at de kan brukes til standard kirurgiske sting og knuter og er effektive for sårlukking uten å forårsake infeksjon.
De tøffe gelbelagte (TGS) kirurgiske suturene – i en annen parallell med endotenonskjeder – kan også utformes for å gi personlig tilpasset sårbehandling.
Personlig sårbehandling
Forskerne demonstrerte dette prinsippet ved å laste suturene med en antibakteriell forbindelse, pH-registrerende mikropartikler, medikamenter og fluorescerende nanopartikler for anti-infeksjon, overvåking av sårseng, medikamentlevering og bioimaging-applikasjoner.
"Denne teknologien gir et allsidig verktøy for avansert sårbehandling. Vi tror det kan brukes til å levere medikamenter, forhindre infeksjoner eller til og med overvåke sår med nær-infrarød bildebehandling, sier Li ved Institutt for maskinteknikk.
"Evnen til å overvåke sår lokalt og justere behandlingsstrategien for bedre tilheling er en spennende retning å utforske," sier Li, som også er Canada Research Chair in Biomaterials and Musculoskeletal Health.
Primære referanser:
1. McGill University
2. Bioinspirert tøff gelkappe for robust og allsidig overflatefunksjonalisering. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012