Nyheder

Kirurgiske suturer
Kirurgiske suturer er uundværlige til lukning af sår, da de kan udøve større kraft end vævsklæbere og fremskynder den naturlige helingsproces. Der findes mange kirurgiske suturmaterialer, der er blevet anvendt til dette formål – såsom nedbrydelige og ikke-nedbrydelige plastmaterialer, biologisk afledte proteiner og metaller – men deres ydeevne er begrænset af deres stivhed. Konventionelle suturmaterialer kan forårsage ubehag, betændelse og nedsat heling, blandt andre postoperative komplikationer.
I et forsøg på at afhjælpe dette problem har forskere fra Montreal udviklet innovative, stærke, gelbeklædte (TGS) kirurgiske suturer inspireret af den menneskelige sene.
Disse næste generations suturer indeholder en glat, men stærk geloverflade, der imiterer strukturen af ​​blødt bindevæv. Ved at teste de stærke gel-overtrukne (TGS) kirurgiske suturer fandt forskerne, at den næsten friktionsfri geloverflade mindskede den skade, der typisk forårsages af traditionelle suturer.
Konventionelle kirurgiske suturer har eksisteret i århundreder og bruges til at holde sår sammen, indtil helingsprocessen er fuldført. Men de er langt fra ideelle til vævsreparation. De ru fibre kan skære og beskadige allerede skrøbeligt væv, hvilket fører til ubehag og komplikationer efter operationen.
Ifølge forskerne er en del af problemet med konventionelle suturer uoverensstemmelsen mellem vores bløde væv og stivheden af ​​suturer, der gnider mod kontaktvæv. McGill University og teamet fra INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre greb fat i dette problem ved at udvikle en ny teknologi, der efterligner mekanikken i sener.
Inspireret af de menneskelige sener
For at løse problemet udviklede teamet en ny teknologi, der efterligner mekanikken i sener. "Vores design er inspireret af menneskekroppen, endotenonskeden, som er både hård og stærk på grund af sin dobbelte netværksstruktur."
"Det binder kollagenfibre sammen, mens dets elastin-netværk styrker det," siger hovedforfatter Zhenwei Ma, en ph.d.-studerende under vejledning af adjunkt Jianyu Li ved McGill University.
Endotenonskeden danner en glat overflade for at reducere friktion med det omgivende væv og leverer også materialer til vævsreparation ved en seneskade, herunder celler og blodkar samt massetransport og senereparation.
Forskerne siger, at hårde gel-overtrukne (TGS) kirurgiske suturer kan konstrueres til at give personlig medicin baseret på patientens behov.
Næste generations suturmaterialer
McGill University-suturerne indeholder en populær kommerciel flettet sutur i en gelkappe, der efterligner denne kappe. De stærke gelkappede (TGS) kirurgiske suturer kan fremstilles op til 15 cm lange og kan frysetørres til langtidsopbevaring.
Ved først at bruge en svinehud- og derefter en rottemodel viste forskerne, at de kan bruges til standard kirurgiske sting og knuder og er effektive til sårlukning uden at forårsage infektion.
De stærke gel-overtrukne (TGS) kirurgiske suturer – i en anden parallel med endotenon-overtrukne suturer – kan også designes til at give personlig sårbehandling.
Personlig sårbehandling
Forskerne demonstrerede dette princip ved at fylde suturerne med en antibakteriel forbindelse, pH-registrerende mikropartikler, lægemidler og fluorescerende nanopartikler til antiinfektion, overvågning af sårleje, lægemiddelafgivelse og bioimaging-applikationer.
"Denne teknologi er et alsidigt værktøj til avanceret sårbehandling. Vi mener, at den kan bruges til at administrere lægemidler, forebygge infektioner eller endda overvåge sår med nær-infrarød billeddannelse," siger Li fra Institut for Maskinteknik.
"Muligheden for at overvåge sår lokalt og justere behandlingsstrategien for bedre heling er en spændende retning at udforske," siger Li, der også er en canadisk forskningsprofessor inden for biomaterialer og muskuloskeletal sundhed.
Primære referencer:
1. McGill Universitet
2. Bioinspireret, robust gelkappe til robust og alsidig overfladefunktionalisering. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012