بخیههای جراحی
بخیههای جراحی برای بستن زخمها ضروری هستند، زیرا ظرفیت اعمال نیروی بیشتری نسبت به چسبهای بافتی دارند و روند بهبود طبیعی را سرعت میبخشند. مواد بخیه جراحی زیادی برای این منظور به کار گرفته شدهاند - مانند پلاستیکهای تجزیهپذیر و تجزیهناپذیر، پروتئینهای مشتقشده از زیستشناسی و فلزات - اما عملکرد آنها به دلیل سفتیشان محدود شده است. مواد بخیه مرسوم میتوانند باعث ناراحتی، التهاب و اختلال در بهبود، در کنار سایر عوارض پس از جراحی، شوند.
در تلاش برای رفع این مشکل، محققان مونترال بخیههای جراحی نوآورانه و مقاوم با غلاف ژلی (TGS) را با الهام از تاندون انسان توسعه دادهاند.
این بخیههای نسل بعدی حاوی یک پوشش ژلی لغزنده اما محکم هستند که ساختار بافتهای همبند نرم را تقلید میکنند. محققان با آزمایش بخیههای جراحی با غلاف ژلی محکم (TGS) دریافتند که سطح ژلی تقریباً بدون اصطکاک، آسیبی را که معمولاً توسط بخیههای سنتی ایجاد میشود، کاهش میدهد.
بخیههای جراحی مرسوم قرنهاست که وجود دارند و برای نگهداشتن زخمها تا زمان تکمیل فرآیند بهبود استفاده میشوند. اما آنها برای ترمیم بافت ایدهآل نیستند. الیاف زبر میتوانند بافتهای شکننده را برش داده و به آنها آسیب برسانند و منجر به ناراحتی و عوارض پس از جراحی شوند.
به گفته محققان، بخشی از مشکل بخیههای معمولی، عدم تطابق بین بافتهای نرم ما و سفتی بخیهها است که در تماس با بافت قرار میگیرند. دانشگاه مکگیل و تیم مرکز تحقیقات ارتباطات INRS Énergie Matériaux با توسعه یک فناوری جدید که مکانیک تاندونها را تقلید میکند، به این مشکل رسیدگی کردند.
الهام گرفته از تاندونهای انسان
برای مقابله با این مشکل، این تیم فناوری جدیدی را توسعه داد که مکانیک تاندونها را تقلید میکند. «طراحی ما از بدن انسان، غلاف اندوتنون، الهام گرفته شده است که به دلیل ساختار شبکه دوگانه خود، هم سخت و هم قوی است.»
ژنوی ما، نویسندهی اصلی مقاله و دانشجوی دکترا تحت نظارت استادیار جیانیو لی در دانشگاه مکگیل، میگوید: «این ماده فیبرهای کلاژن را به هم متصل میکند در حالی که شبکهی الاستین آن، آن را تقویت میکند.»
غلاف اندوتنون یک سطح لغزنده برای کاهش اصطکاک با بافت اطراف تشکیل میدهد و همچنین موادی را برای ترمیم بافت در آسیب تاندون، شامل سلولها و رگهای خونی و انتقال جرم و ترمیم تاندون، فراهم میکند.
محققان میگویند بخیههای جراحی با غلاف ژلهای محکم (TGS) را میتوان طوری مهندسی کرد که بر اساس نیاز بیمار، داروهای شخصیسازیشده ارائه دهند.
مواد بخیه نسل بعدی
بخیههای دانشگاه مکگیل حاوی یک بخیه بافته شده تجاری محبوب در یک پوشش ژلی هستند که از این غلاف تقلید میکند. بخیههای جراحی محکم با غلاف ژلی (TGS) را میتوان تا طول ۱۵ سانتیمتر ساخت و برای نگهداری طولانی مدت میتوان آنها را فریز کرد.
محققان ابتدا با استفاده از پوست خوک و سپس یک مدل موش، نشان دادند که میتوان از آنها برای بخیهها و گرههای جراحی استاندارد استفاده کرد و برای بستن زخم بدون ایجاد عفونت مؤثر هستند.
بخیههای جراحی با غلاف ژلی محکم (TGS) - که به موازات غلافهای اندوتنون ساخته میشوند - نیز میتوانند برای ارائه درمان زخم شخصیسازیشده طراحی شوند.
درمان زخم شخصیسازیشده
محققان این اصل را با بارگذاری بخیهها با یک ترکیب ضد باکتری، میکروذرات حسگر pH، داروها و نانوذرات فلورسنت برای ضد عفونت، نظارت بر بستر زخم، دارورسانی و کاربردهای تصویربرداری زیستی نشان دادند.
لی از گروه مهندسی مکانیک میگوید: «این فناوری ابزاری همهکاره برای مدیریت پیشرفته زخم فراهم میکند. ما معتقدیم که میتوان از آن برای رساندن دارو، جلوگیری از عفونت یا حتی نظارت بر زخمها با تصویربرداری نزدیک به مادون قرمز استفاده کرد.»
لی، که همچنین رئیس تحقیقات کانادا در زمینه مواد زیستی و سلامت اسکلتی-عضلانی است، میگوید: «توانایی نظارت بر زخمها به صورت موضعی و تنظیم استراتژی درمان برای بهبود بهتر، یک مسیر هیجانانگیز برای کشف است.»
مراجع اصلی:
۱. دانشگاه مکگیل
2. غلاف ژلی سخت الهام گرفته از طبیعت برای عاملدار کردن سطح مقاوم و همهکاره. ژنوی ما و همکاران. پیشرفتهای علمی، 2021؛ 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012
زمان ارسال: آوریل-02-2022