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Suturas quirúrgicas
Las suturas quirúrgicas son indispensables para cerrar heridas, ya que ejercen mayor fuerza que los adhesivos tisulares y aceleran el proceso natural de cicatrización. Existen numerosos materiales de sutura quirúrgica que se han adoptado para este fin, como plásticos degradables y no degradables, proteínas de origen biológico y metales, pero su rendimiento se ha visto limitado por su rigidez. Los materiales de sutura convencionales pueden causar molestias, inflamación y dificultades para la cicatrización, entre otras complicaciones posquirúrgicas.
En un esfuerzo por remediar este problema, investigadores de Montreal han desarrollado innovadoras suturas quirúrgicas con funda de gel resistente (TGS) inspiradas en el tendón humano.
Estas suturas de nueva generación contienen una envoltura de gel resbaladiza pero resistente, que imita la estructura del tejido conectivo blando. Al probar las suturas quirúrgicas con revestimiento de gel resistente (TGS), los investigadores descubrieron que la superficie de gel, prácticamente sin fricción, mitigaba el daño que suelen causar las suturas tradicionales.
Las suturas quirúrgicas convencionales existen desde hace siglos y se utilizan para mantener unidas las heridas hasta que se completa el proceso de cicatrización. Sin embargo, distan mucho de ser ideales para la reparación de tejidos. Las fibras ásperas pueden cortar y dañar tejidos ya frágiles, lo que provoca molestias y complicaciones posoperatorias.
Según los investigadores, parte del problema de las suturas convencionales reside en la discordancia entre nuestros tejidos blandos y la rigidez de las suturas, que rozan con el tejido en contacto. La Universidad McGill y el equipo del Centro de Investigación de Energía Materiaux y Telecomunicaciones del INRS abordaron este problema desarrollando una nueva tecnología que imita la mecánica de los tendones.
Inspirado en los tendones humanos
Para abordar el problema, el equipo desarrolló una nueva tecnología que imita la mecánica de los tendones. «Nuestro diseño se inspira en el cuerpo humano, la vaina endotenal, que es resistente y fuerte gracias a su estructura de doble red».
“Une las fibras de colágeno mientras su red de elastina las fortalece”, dice el autor principal Zhenwei Ma, estudiante de doctorado bajo la supervisión del profesor asistente Jianyu Li en la Universidad McGill.
La vaina endotenal forma una superficie resbaladiza para reducir la fricción con el tejido circundante y también suministra materiales para la reparación de tejidos en una lesión de tendón, que incluyen células y vasos sanguíneos y transporte de masa y reparación de tendones.
Las suturas quirúrgicas revestidas de gel resistente (TGS) se pueden diseñar para brindar una medicina personalizada según las necesidades del paciente, afirman los investigadores.
Materiales de sutura de próxima generación
Las suturas de la Universidad McGill contienen una popular sutura trenzada comercial dentro de una envoltura de gel que imita esta funda. Las suturas quirúrgicas con funda de gel resistente (TGS) pueden fabricarse con longitudes de hasta 15 cm y pueden liofilizarse para su almacenamiento a largo plazo.
Utilizando primero una piel de porcino y luego un modelo de rata, los investigadores demostraron que pueden emplearse para puntos y nudos quirúrgicos estándar y que son eficaces para cerrar heridas sin causar infección.
Las suturas quirúrgicas con funda de gel resistente (TGS), en otro paralelismo con las vainas endotenales, también pueden diseñarse para proporcionar un tratamiento personalizado de las heridas.
Tratamiento personalizado de heridas
Los investigadores demostraron este principio cargando las suturas con un compuesto antibacteriano, micropartículas detectoras de pH, medicamentos y nanopartículas fluorescentes para aplicaciones antiinfecciosas, de monitoreo del lecho de la herida, de administración de medicamentos y de bioimágenes.
Esta tecnología proporciona una herramienta versátil para el manejo avanzado de heridas. Creemos que podría utilizarse para administrar medicamentos, prevenir infecciones o incluso monitorizar heridas con imágenes de infrarrojo cercano, afirma Li, del Departamento de Ingeniería Mecánica.
“La capacidad de monitorear las heridas localmente y ajustar la estrategia de tratamiento para una mejor cicatrización es una dirección emocionante para explorar”, dice Li, quien también es Cátedra de Investigación de Canadá en Biomateriales y Salud Musculoesquelética.
Referencias primarias:
1. Universidad McGill
2. Recubrimiento de gel resistente bioinspirado para una funcionalización de superficies robusta y versátil. Zhenwei Ma et al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012