Nyheter

Kirurgiske suturer
Kirurgiske suturer er uunnværlige for å lukke sår, siden de kan utøve større kraft enn vevslim og fremskynder den naturlige helbredelsesprosessen. Det finnes mange kirurgiske suturmaterialer som har blitt tatt i bruk for dette formålet – som nedbrytbare og ikke-nedbrytbare plastmaterialer, biologisk avledede proteiner og metaller – men ytelsen deres har vært begrenset av stivheten. Konvensjonelle suturmaterialer kan forårsake ubehag, betennelse og nedsatt heling, blant andre postoperative komplikasjoner.
I et forsøk på å bøte på dette problemet har forskere fra Montreal utviklet innovative, tøffe, gelbelagte (TGS) kirurgiske suturer inspirert av den menneskelige sene.
Disse neste generasjons suturene har et glatt, men likevel tøft gelhinnelag som imiterer strukturen til mykt bindevev. Ved å teste de tøffe gel-omhuldede (TGS) kirurgiske suturene fant forskerne at den nesten friksjonsfrie geloverflaten reduserte skaden som vanligvis forårsakes av tradisjonelle suturer.
Konvensjonelle kirurgiske suturer har eksistert i århundrer og brukes til å holde sår sammen til helingsprosessen er fullført. Men de er langt fra ideelle for vevsreparasjon. De grove fibrene kan skjære i stykker og skade allerede skjørt vev, noe som fører til ubehag og komplikasjoner etter operasjonen.
Ifølge forskerne er en del av problemet med konvensjonelle suturer misforholdet mellom bløtvevet vårt og stivheten til suturer som gnis mot vev i kontakt. McGill University og teamet ved INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre har tatt fatt på dette problemet ved å utvikle en ny teknologi som etterligner mekanikken til sener.
Inspirert av menneskets sener
For å takle problemet utviklet teamet en ny teknologi som etterligner mekanikken til sener. «Designet vårt er inspirert av menneskekroppen, endotenonskjeden, som er både tøff og sterk på grunn av sin doble nettverksstruktur.»
«Det binder kollagenfibre sammen mens elastinnettverket styrker det», sier hovedforfatter Zhenwei Ma, en doktorgradsstudent under veiledning av førsteamanuensis Jianyu Li ved McGill University.
Endotenonskjeden danner en glatt overflate for å redusere friksjon med omkringliggende vev og leverer også materialer for vevsreparasjon ved en seneskade, bestående av celler og blodkar samt massetransport og senereparasjon.
Forskerne sier at kirurgiske suturer med sterk gelbelegg (TGS) kan konstrueres for å gi personlig medisin basert på pasientens behov.
Neste generasjons suturmaterialer
McGill University-suturene inneholder en populær kommersiell flettet sutur i en gelkonvolutt som etterligner denne hylsen. De tøffe gelbelagte (TGS) kirurgiske suturene kan lages opptil 15 cm lange og kan frysetørkes for langtidslagring.
Ved først å bruke en grisehud og deretter en rottemodell, viste forskerne at de kan brukes til vanlige kirurgiske sting og knuter, og at de er effektive for sårlukking uten å forårsake infeksjon.
De tøffe gel-sleede (TGS) kirurgiske suturene – i en annen parallell med endotenon-sleier – kan også utformes for å gi personlig sårbehandling.
Personlig sårbehandling
Forskerne demonstrerte dette prinsippet ved å fylle suturene med en antibakteriell forbindelse, pH-registrerende mikropartikler, legemidler og fluorescerende nanopartikler for antiinfeksjon, sårbedovervåking, medikamentlevering og bioavbildningsapplikasjoner.
«Denne teknologien gir et allsidig verktøy for avansert sårbehandling. Vi tror den kan brukes til å levere medisiner, forhindre infeksjoner eller til og med overvåke sår med nær-infrarød avbildning», sier Li ved Institutt for maskinteknikk.
«Muligheten til å overvåke sår lokalt og justere behandlingsstrategien for bedre heling er en spennende retning å utforske», sier Li, som også er en Canada Research Chair in Biomaterials and Musculoskeletal Health.
Primære referanser:
1. McGill-universitetet
2. Bioinspirert, slitesterk gelkappe for robust og allsidig overflatefunksjonalisering. Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012