חֲדָשׁוֹת

תפרים כירורגיים
תפרים כירורגיים הם הכרחיים לסגירת פצעים, בשל היכולת שלהם להפעיל כוח גדול יותר מאשר דבקי רקמות, והם מאיצים את תהליך הריפוי הטבעי. ישנם חומרי תפירה כירורגיים רבים שאומצו למטרה זו - כגון פלסטיק מתכלה ולא מתכלה, חלבונים שמקורם ביולוגי ומתכות - אך ביצועיהם מוגבלים עקב נוקשותם. חומרי תפירה קונבנציונליים עלולים לגרום לאי נוחות, דלקת ופגיעה בריפוי, בין היתר סיבוכים לאחר הניתוח.
במאמץ לפתור בעיה זו, חוקרים ממונטריאול פיתחו תפרים כירורגיים חדשניים בעלי שכבת ג'ל קשיחה (TGS) בהשראת גיד האדם.
תפרים מהדור הבא מכילים מעטפת ג'ל חלקלקה אך קשוחה, המחקה את המבנה של רקמות חיבור רכות. במבחן התפרים הכירורגיים הקשוחים בעלי שכבת ג'ל (TGS), מצאו החוקרים כי פני השטח של הג'ל, שכמעט חסרי החיכוך, הפחיתו את הנזק הנגרם בדרך כלל על ידי תפרים מסורתיים.
תפרים כירורגיים קונבנציונליים קיימים כבר מאות שנים ומשמשים להחזקת פצעים יחד עד להשלמת תהליך הריפוי. אך הם רחוקים מלהיות אידיאליים לתיקון רקמות. הסיבים הגסים יכולים לפרוס ולפגוע ברקמות שכבר שבירות, מה שמוביל לאי נוחות ולסיבוכים לאחר הניתוח.
לדברי החוקרים, חלק מהבעיה בתפרים קונבנציונליים היא חוסר ההתאמה בין הרקמות הרכות שלנו לבין קשיחות התפרים אשר מתחככים ברקמה הנמצאת במגע. אוניברסיטת מקגיל וצוות מרכז המחקר INRS Énergie Matériaux Télécommunications ניגשו לבעיה זו על ידי פיתוח טכנולוגיה חדשה המחקה את המכניקה של גידים.
בהשראת גידים אנושיים
כדי להתמודד עם הבעיה, פיתח הצוות טכנולוגיה חדשה המחקה את המכניקה של גידים. "העיצוב שלנו נוצר בהשראת גוף האדם, מעטפת האנדוטנון, שהיא גם קשיחה וגם חזקה בזכות מבנה הרשת הכפולה שלה."
"הוא קושר את סיבי הקולגן יחד בעוד שרשת האלסטין שלו מחזקת אותם", אומר המחבר הראשי ז'נוויי מא, סטודנט לתואר שלישי בהנחייתו של פרופסור עוזר ג'יאניו לי באוניברסיטת מקגיל.
מעטפת האנדוטון יוצרת משטח חלקלק כדי להפחית חיכוך עם הרקמה הסובבת וגם מספקת חומרים לתיקון רקמות בפגיעה בגידים, הכוללים תאים וכלי דם, הובלת מסה ותיקון גידים.
החוקרים אומרים כי ניתן להנדס תפרים כירורגיים בעלי שכבת ג'ל קשיחה (TGS) כדי לספק רפואה מותאמת אישית המבוססת על צרכי המטופל.
חומרי תפירה מהדור הבא
תפרי אוניברסיטת מקגיל מכילים תפר קלוע מסחרי פופולרי בתוך מעטפת ג'ל המחקה מעטפת זו. ניתן לייצר את התפרים הכירורגיים העמידים במעטפת ג'ל (TGS) באורך של עד 15 ס"מ וניתן לייבש אותם בהקפאה לאחסון לטווח ארוך.
החוקרים, באמצעות מודל עור חזיר ולאחר מכן מודל חולדה, הדגימו כי ניתן להשתמש בהם לתפרים וקשרים כירורגיים סטנדרטיים, והם יעילים לסגירת פצעים מבלי לגרום לזיהום.
ניתן לתכנן גם את התפרים הכירורגיים העשויים ג'ל קשיח (TGS) – בהקבלה נוספת למעטפות אנדוטון – כך שיספקו טיפול מותאם אישית לפצעים.
טיפול פצע מותאם אישית
החוקרים הדגימו עיקרון זה על ידי העמסת התפרים בתרכובת אנטיבקטריאלית, מיקרו-חלקיקים בעלי חישת pH, תרופות וננו-חלקיקים פלואורסצנטיים ליישומי אנטי-זיהום, ניטור מיטת הפצע, מתן תרופות ויישומי הדמיה ביולוגית.
"טכנולוגיה זו מספקת כלי רב-תכליתי לניהול מתקדם של פצעים. אנו מאמינים שניתן להשתמש בה כדי לספק תרופות, למנוע זיהומים, או אפילו לנטר פצעים באמצעות הדמיה באינפרא אדום קרוב", אומר לי מהמחלקה להנדסת מכונות.
"היכולת לנטר פצעים באופן מקומי ולהתאים את אסטרטגיית הטיפול לריפוי טוב יותר היא כיוון מרגש לחקור", אומר לי, שהוא גם יו"ר מחקר בקנדה בתחום ביו-חומרים ובריאות מערכת השלד והשרירים.
מקורות ראשיים:
1. אוניברסיטת מקגיל
2. מעטפת ג'ל קשיחה בהשראה ביולוגית לפונקציונליזציה של פני השטח חזקה ורב-תכליתית. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012