Новини

Хирургически конци
Хирургичните конци са незаменими за затваряне на рани, тъй като имат способността да упражняват по-голяма сила от тъканните лепила и ускоряват естествения процес на заздравяване. Има много хирургически шевни материали, които са били използвани за тази цел – като разградими и неразградими пластмаси, биологично получени протеини и метали – но тяхната ефективност е ограничена от тяхната твърдост. Конвенционалните шевни материали могат да причинят дискомфорт, възпаление и нарушено заздравяване, наред с други следоперативни усложнения.
В опит да отстранят този проблем, изследователи от Монреал са разработили иновативни хирургически конци с твърда гел обвивка (TGS), вдъхновени от човешкото сухожилие.
Тези конци от следващо поколение съдържат хлъзгава, но здрава гел обвивка, имитираща структурата на меките съединителни тъкани. При тестването на хирургическите конци с здрава гел обвивка (TGS), изследователите установили, че почти безтриещата се гел повърхност смекчава щетите, обикновено причинени от традиционните конци.
Конвенционалните хирургически конци съществуват от векове и се използват за задържане на рани, докато процесът на заздравяване приключи. Но те далеч не са идеални за възстановяване на тъкани. Грубите влакна могат да нарежат и увредят вече крехките тъкани, което води до дискомфорт и следоперативни усложнения.
Според изследователите, част от проблема с конвенционалните конци е несъответствието между меките ни тъкани и твърдостта на конците, които се трият в контактуващата тъкан. Университетът Макгил и екипът на Изследователския център за телекомуникации INRS Énergie Matériaux подходиха към този проблем, като разработиха нова технология, която имитира механиката на сухожилията.
Вдъхновено от човешките сухожилия
За да се справи с проблема, екипът разработи нова технология, която имитира механиката на сухожилията. „Нашият дизайн е вдъхновен от човешкото тяло, ендотенонната обвивка, която е едновременно здрава и здрава благодарение на своята двойно-мрежова структура.“
„Той свързва колагеновите влакна заедно, докато еластиновата му мрежа го укрепва“, казва водещият автор Женвей Ма, докторант под ръководството на доцент Джианю Ли в университета Макгил.
Ендотенонната обвивка образува хлъзгава повърхност, за да намали триенето с околната тъкан, а също така доставя материали за възстановяване на тъканите при увреждане на сухожилието, включително клетки и кръвоносни съдове, както и масов транспорт и възстановяване на сухожилията.
Изследователите казват, че хирургическите конци с здрава гел-обвивка (TGS) могат да бъдат разработени така, че да осигуряват персонализирано лекарство въз основа на нуждите на пациента.
Материали за конци от следващо поколение
Конците на университета Макгил съдържат популярен търговски плетен конец в гелна обвивка, имитираща тази обвивка. Хирургическите конци с твърда гелна обвивка (TGS) могат да бъдат изработени с дължина до 15 см и могат да бъдат лиофилизирани за дългосрочно съхранение.
Използвайки първо свинска кожа, а след това и модел на плъх, изследователите демонстрираха, че те могат да се използват за стандартни хирургически шевове и възли и са ефективни за затваряне на рани, без да причиняват инфекция.
Хирургическите конци с твърда гел обвивка (TGS) – в друг паралел с ендотеноновите обвивки – също могат да бъдат проектирани да осигуряват персонализирано лечение на рани.
Персонализирано лечение на рани
Изследователите демонстрираха този принцип, като заредиха конците с антибактериално съединение, микрочастици, измерващи pH, лекарства и флуоресцентни наночастици за антиинфекции, мониторинг на раневото легло, доставяне на лекарства и приложения за биоизобразяване.
„Тази технология предоставя универсален инструмент за усъвършенствано лечение на рани. Вярваме, че може да се използва за доставяне на лекарства, предотвратяване на инфекции или дори за наблюдение на рани с близко инфрачервено изобразяване“, казва Ли от катедрата по машиностроене.
„Възможността за локално наблюдение на рани и коригиране на стратегията за лечение за по-добро заздравяване е вълнуваща посока за изследване“, казва Ли, който е и канадски изследователски председател по биоматериали и мускулно-скелетно здраве.
Основни препратки:
1. Университет Макгил
2. Биовдъхновена здрава гел обвивка за стабилна и гъвкава функционализация на повърхността. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012