Nyheter

Kirurgiska suturer
Kirurgiska suturer är oumbärliga för att stänga sår, eftersom de har kapacitet att utöva större kraft än vävnadslim och påskyndar den naturliga läkningsprocessen. Det finns många kirurgiska suturmaterial som har använts 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, gelmantlade (TGS) kirurgiska suturer inspirerade av den mänskliga senor.
Dessa nästa generations suturer har ett halt, men ändå tufft gelähölje som imiterar strukturen hos mjuk bindväv. När forskarna testade de tuffa, gelmantlade (TGS) kirurgiska suturerna fann de att den nästan friktionsfria gelytan mildrade de skador 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 sönder och skada redan ömtåliga vävnader, vilket leder till obehag och komplikationer efter operationen.
Enligt forskarna är en del av problemet med konventionella suturer skillnaden mellan våra mjukvävnader och suturernas styvhet som skaver mot den vävnad som kommer i kontakt. McGill University och teamet vid INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre närmade sig detta problem genom att utveckla en ny teknik som efterliknar mekaniken hos senor.
Inspirerad av mänskliga senor
För att ta itu med problemet utvecklade teamet en ny teknik som efterliknar senans mekanik. ”Vår design är inspirerad av människokroppen, endotenonskidan, som är både tuff och stark tack vare sin dubbla nätverksstruktur.”
Det binder samman kollagenfibrer medan dess elastinnätverk stärker det, säger huvudförfattaren Zhenwei Ma, en doktorand under handledning av biträdande professor Jianyu Li vid McGill University.
Endotenonskidan bildar en hal yta för att minska friktion med omgivande vävnad och levererar även material för vävnadsreparation vid en senskada, innefattande celler och blodkärl samt masstransport och senreparation.
Forskarna säger att kirurgiska suturer med tuffa gelmantlade (TGS) suturer kan konstrueras för att ge personlig medicin baserad på patientens behov.
Nästa generations suturmaterial
McGill Universitys suturtrådar innehåller en populär kommersiell flätad suturtråd i ett gelhölje som efterliknar detta hölje. De tuffa kirurgiska suturtrådarna med gelhölje (TGS) kan tillverkas upp till 15 cm långa och kan frystorkas för långtidsförvaring.
Med hjälp av först en grishud och sedan en råttmodell visade forskarna att de kan användas för vanliga kirurgiska stygn och knutar och är effektiva för sårförslutning utan att orsaka infektion.
De tuffa gelmantlade (TGS) kirurgiska suturerna – i en annan parallell med endotenonmantlar – kan också utformas för att ge personlig sårbehandling.
Personlig sårbehandling
Forskarna demonstrerade denna princip genom att ladda suturerna med en antibakteriell förening, pH-avkännande mikropartiklar, läkemedel och fluorescerande nanopartiklar för antiinfektion, övervakning av sårbädd, läkemedelsleverans och bioavbildningstillämpningar.
”Denna teknik erbjuder ett mångsidigt verktyg för avancerad sårbehandling. Vi tror att den skulle kunna användas för att administrera läkemedel, förebygga infektioner eller till och med övervaka sår med nära-infraröd avbildning”, säger Li vid institutionen för maskinteknik.
”Möjligheten att övervaka sår lokalt och justera behandlingsstrategin för bättre läkning är en spännande riktning att utforska”, säger Li, som också är en kanadensisk forskningsprofessor inom biomaterial och muskuloskeletal hälsa.
Primära referenser:
1. McGill-universitetet
2. Bioinspirerad, tålig gelmantel för robust och mångsidig ytfunktionalisering. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012