Zprávy

Chirurgické stehy
Chirurgické stehy jsou nepostradatelné pro uzavírání ran, protože dokáží vyvinout větší sílu než tkáňová lepidla a urychlit přirozený proces hojení. Existuje mnoho chirurgických šicích materiálů, které se pro tento účel používají – například biologicky rozložitelné a nebiologické plasty, biologicky odvozené proteiny a kovy – ale jejich výkon je omezen jejich tuhostí. Konvenční šicí materiály mohou způsobovat nepohodlí, zánět a zhoršené hojení, mimo jiné pooperační komplikace.
Ve snaze tento problém vyřešit vyvinuli vědci z Montrealu inovativní chirurgické stehy s tuhým gelovým pouzdrem (TGS) inspirované lidskou šlachou.
Tyto stehy nové generace obsahují kluzký, ale pevný gelový obal, který napodobuje strukturu měkkých pojivových tkání. Při testování chirurgických stehů s pevným gelovým pláštěm (TGS) vědci zjistili, že téměř beztřecí gelový povrch zmírňuje poškození typicky způsobené tradičními stehy.
Konvenční chirurgické stehy existují po staletí a používají se k držení ran pohromadě, dokud není proces hojení dokončen. Zdaleka však nejsou ideální pro opravu tkání. Drsná vlákna mohou proříznout a poškodit již tak křehké tkáně, což vede k nepohodlí a pooperačním komplikacím.
Podle výzkumníků je část problému s konvenčními stehy nesoulad mezi našimi měkkými tkáněmi a tuhostí stehů, které se třou o kontaktní tkáň. Tým McGill University a výzkumného centra INRS Énergie Matériaux Télécommunications se k tomuto problému postavil vývojem nové technologie, která napodobuje mechaniku šlach.
Inspirováno lidskými šlachami
Aby se tento problém vyřešil, tým vyvinul novou technologii, která napodobuje mechaniku šlach. „Náš design je inspirován lidským tělem, endotenonovým pouzdrem, které je díky své dvojité síťové struktuře zároveň pevné a pevné.“
„Váže kolagenová vlákna dohromady, zatímco jeho elastinová síť je posiluje,“ říká hlavní autor Zhenwei Ma, doktorand pod vedením docenta Jianyu Li na McGillově univerzitě.
Endotenonová pochva tvoří kluzký povrch, který snižuje tření s okolní tkání a také dodává materiály pro opravu tkáně při poranění šlachy, včetně buněk a krevních cév, a také zajišťuje transport hmoty a opravu šlachy.
Vědci tvrdí, že chirurgické stehy s pevným gelovým pouzdrem (TGS) mohou být navrženy tak, aby poskytovaly personalizovanou medicínu na základě potřeb pacienta.
Šicí materiály nové generace
Šicí materiály McGillovy univerzity obsahují oblíbený komerční pletený steh v gelovém obalu, který napodobuje tento pouzdro. Chirurgické stehy s tuhým gelovým pouzdrem (TGS) lze vyrobit až do délky 15 cm a lze je lyofilizovat pro dlouhodobé skladování.
Vědci nejprve s použitím modelu prasečí kůže a poté modelu potkanů ​​prokázali, že je lze použít pro standardní chirurgické stehy a uzly a že jsou účinné při uzavírání ran bez způsobení infekce.
Chirurgické stehy s tuhým gelovým pouzdrem (TGS) – další paralelou s endotenonovými pouzdry – lze také navrhnout tak, aby poskytovaly individuální ošetření ran.
Personalizovaná léčba ran
Výzkumníci demonstrovali tento princip naplněním stehů antibakteriální sloučeninou, mikročásticemi snímajícími pH, léky a fluorescenčními nanočásticemi pro antiinfekci, monitorování lůžka rány, podávání léků a biozobrazovací aplikace.
„Tato technologie poskytuje všestranný nástroj pro pokročilou léčbu ran. Věříme, že by mohla být použita k podávání léků, prevenci infekcí nebo dokonce k monitorování ran pomocí zobrazování v blízké infračervené oblasti,“ říká Li z katedry strojního inženýrství.
„Schopnost lokálně monitorovat rány a upravovat léčebnou strategii pro lepší hojení je vzrušujícím směrem k prozkoumání,“ říká Li, který je také kanadským výzkumným předsedou v oblasti biomateriálů a muskuloskeletálního zdraví.
Primární reference:
1. McGill University
2. Bioinspirovaný odolný gelový plášť pro robustní a všestrannou funkcionalizaci povrchu. Zhenwei Ma a kol. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012