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Suture chirurgiche
Le suture chirurgiche sono indispensabili per chiudere le ferite, avendo la capacità di esercitare una forza maggiore rispetto agli adesivi tissutali e di accelerare il naturale processo di guarigione.Sono stati adottati molti materiali di sutura chirurgica per questo scopo, come plastica degradabile e non degradabile, proteine ​​di derivazione biologica e metalli, ma le loro prestazioni sono state limitate dalla loro rigidità.I materiali di sutura convenzionali possono causare disagio, infiammazione e compromissione della guarigione, oltre ad altre complicazioni post-chirurgiche.
Nel tentativo di rimediare a questo problema, i ricercatori di Montreal hanno sviluppato innovative suture chirurgiche con guaina in gel resistente (TGS) ispirate al tendine umano.
Queste suture di nuova generazione contengono un involucro di gel scivoloso ma resistente, che imita la struttura dei tessuti connettivi molli.Mettendo alla prova le suture chirurgiche rivestite in gel resistente (TGS), i ricercatori hanno scoperto che la superficie del gel quasi priva di attrito mitigava il danno tipicamente causato dalle suture tradizionali.
Le suture chirurgiche convenzionali esistono da secoli e vengono utilizzate per tenere insieme le ferite fino al completamento del processo di guarigione.Ma sono tutt’altro che ideali per la riparazione dei tessuti.Le fibre ruvide possono tagliare e danneggiare i tessuti già fragili, portando a disagio e complicazioni post-operatorie.
Secondo i ricercatori, parte del problema con le suture convenzionali è la mancata corrispondenza tra i nostri tessuti molli e la rigidità delle suture che sfregano contro i tessuti in contatto.L'Università McGill e il team del Centro di ricerca Énergie Matériaux Télécommunications dell'INRS hanno affrontato questo problema sviluppando una nuova tecnologia che imita la meccanica dei tendini.
Ispirato ai tendini umani
Per affrontare il problema, il team ha sviluppato una nuova tecnologia che imita la meccanica dei tendini.“Il nostro design si ispira al corpo umano, la guaina endotenonica, che è allo stesso tempo resistente e resistente grazie alla sua struttura a doppia rete.
Lega insieme le fibre di collagene mentre la sua rete di elastina la rafforza”, afferma l’autore principale Zhenwei Ma, uno studente di dottorato sotto la supervisione del professore assistente Jianyu Li presso la McGill University.
La guaina dell'endotenone forma una superficie scivolosa per ridurre l'attrito con il tessuto circostante e fornisce anche materiali per la riparazione dei tessuti in caso di lesione del tendine, comprendenti cellule e vasi sanguigni, trasporto di massa e riparazione del tendine.
Le suture chirurgiche rivestite in gel resistente (TGS) possono essere progettate per fornire una medicina personalizzata in base alle esigenze del paziente, affermano i ricercatori.
Materiali di sutura di prossima generazione
Le suture della McGill University contengono una popolare sutura intrecciata commerciale all'interno di un involucro di gel che imita questa guaina.Le suture chirurgiche resistenti con guaina in gel (TGS) possono essere realizzate fino a 15 cm di lunghezza e possono essere liofilizzate per la conservazione a lungo termine.
Utilizzando prima una pelle suina e poi un modello di ratto, i ricercatori hanno dimostrato che possono essere utilizzati per punti e nodi chirurgici standard e sono efficaci per la chiusura delle ferite senza causare infezioni.
Le suture chirurgiche rivestite in gel resistente (TGS), analogamente alle guaine endotenoniche, possono anche essere progettate per fornire un trattamento personalizzato della ferita.
Trattamento personalizzato delle ferite
I ricercatori hanno dimostrato questo principio caricando le suture con un composto antibatterico, microparticelle sensibili al pH, farmaci e nanoparticelle fluorescenti per applicazioni anti-infezione, monitoraggio del letto della ferita, somministrazione di farmaci e bioimaging.
“Questa tecnologia fornisce uno strumento versatile per la gestione avanzata delle ferite.Riteniamo che potrebbe essere utilizzato per somministrare farmaci, prevenire infezioni o persino monitorare le ferite con l’imaging nel vicino infrarosso”, afferma Li del Dipartimento di Ingegneria Meccanica.
"La capacità di monitorare le ferite localmente e adattare la strategia di trattamento per una migliore guarigione è una direzione entusiasmante da esplorare", afferma Li, che è anche presidente della ricerca canadese in Biomateriali e salute muscoloscheletrica.
Riferimenti primari:
1.Università McGill
2. Guaina in gel resistente di ispirazione biologica per una funzionalizzazione della superficie robusta e versatile.Zhenwei Ma et.al.Progressi scientifici, 2021;7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012