Новини

Хірургічні нитки
Хірургічні нитки є незамінними для закриття ран, вони мають більшу силу, ніж тканинні клеї, і прискорюють природний процес загоєння. Існує багато хірургічних шовних матеріалів, які були прийняті для цієї мети, наприклад пластмаси, що розкладаються та не розкладаються, протеїни біологічного походження та метали, але їх ефективність була обмежена їх жорсткістю. Звичайні шовні матеріали можуть викликати дискомфорт, запалення та погіршення загоєння, серед інших післяхірургічних ускладнень.
Щоб вирішити цю проблему, дослідники з Монреаля розробили інноваційні хірургічні нитки, покриті міцним гелем (TGS), на основі людського сухожилля.
Ці нитки нового покоління містять слизьку, але міцну гелеву оболонку, що імітує структуру м’яких сполучних тканин. Випробовуючи хірургічні нитки з міцною гелевою оболонкою (TGS), дослідники виявили, що гелева поверхня майже без тертя зменшує пошкодження, які зазвичай спричиняють традиційні шви.
Звичайні хірургічні нитки існують протягом століть і використовуються для скріплення ран, доки не завершиться процес загоєння. Але вони далеко не ідеальні для відновлення тканин. Грубі волокна можуть порізати та пошкодити і без того крихкі тканини, що призведе до дискомфорту та ускладнень після операції.
На думку дослідників, частина проблеми звичайних швів полягає в невідповідності між нашими м’якими тканинами та жорсткістю швів, які натирають контактну тканину. Університет Макгілла та дослідницький центр INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center підійшли до вирішення цієї проблеми, розробивши нову технологію, яка імітує механіку сухожиль.
Натхненний людськими сухожиллями
Щоб вирішити цю проблему, команда розробила нову технологію, яка імітує механіку сухожиль. «Наш дизайн натхненний людським тілом, ендотеноновою оболонкою, яка є водночас міцною та міцною завдяки подвійній структурі.
Він зв’язує колагенові волокна разом, а мережа еластину зміцнює їх», — говорить провідний автор Чженвей Ма, докторант під керівництвом доцента Цзянью Лі з Університету Макгілла.
Ендотенонова оболонка утворює слизьку поверхню, щоб зменшити тертя з навколишньою тканиною, а також доставляє матеріали для відновлення тканин у разі пошкодження сухожилля, включаючи клітини та кровоносні судини, а також транспорт маси та відновлення сухожиль.
Дослідники кажуть, що хірургічні нитки з міцною гелевою оболонкою (TGS) можуть бути сконструйовані для надання персоналізованих ліків відповідно до потреб пацієнта.
Шовні матеріали нового покоління
Шовні нитки Університету Макгілла містять популярну комерційну плетену нитку всередині гелевої оболонки, що імітує цю оболонку. Хірургічні нитки з міцною гелевою оболонкою (TGS) можна виготовляти довжиною до 15 см і сушити заморожуванням для тривалого зберігання.
Використовуючи спочатку свинячу шкіру, а потім модель щурів, дослідники продемонстрували, що їх можна використовувати для стандартних хірургічних швів і вузлів і вони ефективні для закриття ран, не викликаючи інфекції.
Хірургічні нитки в міцній гелевій оболонці (TGS) – у іншій паралелі з ендотеноновими оболонками – також можуть бути розроблені для забезпечення індивідуального лікування ран.
Індивідуальне лікування ран
Дослідники продемонстрували цей принцип, завантаживши нитки антибактеріальною сумішшю, мікрочастинками, що сприймають рН, ліками та флуоресцентними наночастинками для запобігання інфекціям, моніторингу ранового ложа, доставки ліків і застосування біовізуалізації.
«Ця технологія забезпечує універсальний інструмент для вдосконаленого лікування ран. Ми вважаємо, що його можна використовувати для доставки ліків, запобігання інфекціям або навіть моніторингу ран за допомогою зображень у ближньому інфрачервоному діапазоні», — говорить Лі з Департаменту машинобудування.
«Можливість локально контролювати рани та коригувати стратегію лікування для кращого загоєння — це захоплюючий напрямок для вивчення», — каже Лі, який також є канадським науково-дослідним кафедрою біоматеріалів і здоров’я опорно-рухового апарату.
Основні посилання:
1. Університет Макгілла
2. Біоінспірована міцна гелева оболонка для надійної та універсальної функціональності поверхні. Чженвей Ма та ін. ал. Наукові досягнення, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012