Nyheter

Kirurgiska suturer
Kirurgiska suturer är oumbärliga för att stänga sår, har kapacitet att utöva större kraft än vävnadslim och påskyndar den naturliga läkningsprocessen. Det finns många kirurgiska suturmaterial som har antagits för detta ändamål – såsom nedbrytbara och icke-nedbrytbara plaster, biologiskt härledda proteiner och metaller – men deras prestanda har begränsats av deras styvhet. Konventionella suturmaterial kan orsaka obehag, inflammation och försämrad läkning, bland andra postoperativa komplikationer.
I ett försök att åtgärda detta problem har forskare från Montreal utvecklat innovativa tuffa gelhölje (TGS) kirurgiska suturer inspirerade av den mänskliga senan.
Dessa nästa generations suturer innehåller ett halt, men ändå tufft gelhölje, som imiterar strukturen hos mjuka bindväv. Genom att testa de hårda gelhöljda kirurgiska suturerna (TGS) fann forskarna att den nästan friktionsfria gelytan mildrade skadorna som vanligtvis orsakas av traditionella suturer.
Konventionella kirurgiska suturer har funnits i århundraden och används för att hålla ihop sår tills läkningsprocessen är klar. Men de är långt ifrån idealiska för vävnadsreparation. De grova fibrerna kan skära och skada redan ömtåliga vävnader, vilket leder till obehag och komplikationer efter operationen.
Enligt forskarna är en del av problemet med konventionella suturer bristen på överensstämmelse mellan våra mjuka vävnader och styvheten hos suturer som skaver mot vävnad som kommer i kontakt. McGill University och INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center-teamet närmade sig detta problem genom att utveckla en ny teknik som efterliknar senors mekanik.
Inspirerad av de mänskliga senorna
För att ta itu med problemet utvecklade teamet en ny teknik som efterliknar senors mekanik. ”Vår design är inspirerad av människokroppen, endotenonskidan, som är både tuff och stark tack vare sin dubbelnätverksstruktur.
Det binder samman kollagenfibrer medan dess elastinnätverk stärker det”, säger huvudförfattaren Zhenwei Ma, en doktorand under ledning av assisterande professor Jianyu Li vid McGill University.
Endotenonskidan bildar en hal yta för att minska friktionen med omgivande vävnad och levererar även material för vävnadsreparation vid en senskada, innefattande celler och blodkärl samt masstransport och senreparation.
Tuffa gelhölje (TGS) kirurgiska suturer kan konstrueras för att tillhandahålla personlig medicin baserat på en patients behov, säger forskarna.
Nästa generations suturmaterial
McGill University suturer innehåller en populär kommersiell flätad sutur i ett gelhölje som efterliknar detta hölje. De tuffa gelhöljda (TGS) kirurgiska suturerna kan tillverkas upp till 15 cm långa och kan frystorkas för långtidsförvaring.
Med hjälp av först en grisskinn och sedan en råttmodell visade forskarna att de kan användas för vanliga kirurgiska stygn och knutar och är effektiva för att stänga sår utan att orsaka infektion.
De tuffa gelhöljda (TGS) kirurgiska suturerna – i en annan parallell med endotenonhöljen – kan också utformas för att ge personlig sårbehandling.
Personlig sårbehandling
Forskarna visade denna princip genom att ladda suturerna med en antibakteriell förening, pH-avkännande mikropartiklar, läkemedel och fluorescerande nanopartiklar för anti-infektion, sårbäddsövervakning, läkemedelsleverans och bioavbildningstillämpningar.
"Denna teknik ger ett mångsidigt verktyg för avancerad sårhantering. Vi tror att det skulle kunna användas för att leverera läkemedel, förebygga infektioner eller till och med övervaka sår med nära-infraröd avbildning, säger Li vid avdelningen för maskinteknik.
"Förmågan att övervaka sår lokalt och justera behandlingsstrategin för bättre läkning är en spännande riktning att utforska", säger Li, som också är en kanadensisk forskningsstol i biomaterial och muskuloskeletal hälsa.
Primära referenser:
1. McGill University
2. Bioinspirerat tufft gelhölje för robust och mångsidig ytfunktionalisering. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012