Хирургические швы
Хирургические швы незаменимы для закрытия ран, они обладают большей силой, чем тканевые клеи, и ускоряют естественный процесс заживления.Для этой цели используется множество хирургических шовных материалов, таких как разлагаемые и неразлагаемые пластмассы, белки биологического происхождения и металлы, но их эффективность ограничена их жесткостью.Обычные шовные материалы могут вызывать дискомфорт, воспаление и нарушение заживления, а также другие послеоперационные осложнения.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Монреаля разработали инновационные прочные хирургические нити с гелевой оболочкой (TGS), вдохновленные человеческим сухожилием.
Эти нити нового поколения содержат скользкую, но прочную гелевую оболочку, имитирующую структуру мягких соединительных тканей.Испытывая хирургические швы с прочной гелевой оболочкой (TGS), исследователи обнаружили, что гелевая поверхность, практически лишенная трения, уменьшает повреждения, обычно вызываемые традиционными швами.
Обычные хирургические швы существуют уже несколько столетий и используются для скрепления ран до завершения процесса заживления.Но они далеки от идеальных для восстановления тканей.Грубые волокна могут разрезать и повредить и без того хрупкие ткани, что приведет к дискомфорту и послеоперационным осложнениям.
По словам исследователей, часть проблемы с обычными швами заключается в несоответствии между нашими мягкими тканями и жесткостью швов, которые трутся о соприкасающиеся ткани.Команда Университета Макгилла и Исследовательского центра телекоммуникаций INRS Énergie Matériaux подошла к этой проблеме, разработав новую технологию, имитирующую механику сухожилий.
Вдохновленный человеческими сухожилиями
Чтобы решить эту проблему, команда разработала новую технологию, которая имитирует механику сухожилий.«Наш дизайн вдохновлен человеческим телом, эндотеноновой оболочкой, которая одновременно жесткая и прочная благодаря своей двойной сетчатой структуре.
Он связывает коллагеновые волокна вместе, а его эластиновая сеть укрепляет их», — говорит ведущий автор Чжэньвэй Ма, аспирант под руководством доцента Цзяньюй Ли из Университета Макгилла.
Эндотеноновая оболочка образует скользкую поверхность для уменьшения трения с окружающими тканями, а также доставляет материалы для восстановления тканей при повреждении сухожилия, включая клетки и кровеносные сосуды, транспорт массы и восстановление сухожилия.
По словам исследователей, хирургические нити с прочной гелевой оболочкой (TGS) могут быть разработаны для обеспечения персонализированной медицины в зависимости от потребностей пациента.
Шовные материалы нового поколения
Нити Университета Макгилла содержат популярный коммерческий плетеный шов в гелевой оболочке, имитирующей эту оболочку.Хирургические нити с прочной гелевой оболочкой (TGS) могут быть изготовлены длиной до 15 см и могут быть подвергнуты лиофилизации для длительного хранения.
Используя сначала кожу свиньи, а затем модель крысы, исследователи продемонстрировали, что их можно использовать для стандартных хирургических швов и узлов, и они эффективны для закрытия ран, не вызывая инфекции.
Хирургические швы с прочной гелевой оболочкой (TGS) — в качестве еще одной параллели с эндотеноновыми оболочками — также могут быть разработаны для индивидуального лечения ран.
Индивидуальное лечение ран
Исследователи продемонстрировали этот принцип, загрузив швы антибактериальным соединением, микрочастицами, чувствительными к pH, лекарствами и флуоресцентными наночастицами для борьбы с инфекцией, мониторинга раневого ложа, доставки лекарств и биовизуализации.
«Эта технология представляет собой универсальный инструмент для расширенного лечения ран.Мы считаем, что его можно использовать для доставки лекарств, предотвращения инфекций или даже для наблюдения за ранами с помощью изображений в ближнем инфракрасном диапазоне», — говорит Ли из Департамента машиностроения.
«Возможность локального мониторинга ран и корректировки стратегии лечения для лучшего заживления — это интересное направление для изучения», — говорит Ли, который также является канадским научным руководителем в области биоматериалов и здоровья опорно-двигательного аппарата.
Основные ссылки:
1. Университет Макгилла
2. Биоинспирированная прочная гелевая оболочка для надежной и универсальной функционализации поверхности.Чжэньвэй Ма и др.др.Успехи науки, 2021 г.;7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012
Время публикации: 02 апреля 2022 г.