Správy

Chirurgické stehy
Chirurgické stehy sú nevyhnutné na uzatváranie rán, pretože majú schopnosť vyvinúť väčšiu silu ako tkanivové lepidlá a urýchľujú prirodzený proces hojenia. Na tento účel sa používa mnoho chirurgických šijacích materiálov – ako sú biologicky rozložiteľné a nebiologicky rozložiteľné plasty, biologicky odvodené proteíny a kovy – ale ich účinnosť je obmedzená ich tuhosťou. Konvenčné šijacie materiály môžu okrem iných pooperačných komplikácií spôsobiť nepohodlie, zápal a zhoršené hojenie.
V snahe vyriešiť tento problém vyvinuli výskumníci z Montrealu inovatívne chirurgické stehy s pevným gélovým obalom (TGS) inšpirované ľudskou šľachou.
Tieto stehy novej generácie obsahujú klzký, no zároveň pevný gélový obal, ktorý napodobňuje štruktúru mäkkých spojivových tkanív. Pri testovaní chirurgických stehov s pevným gélovým obalom (TGS) výskumníci zistili, že takmer beztrúci gélový povrch zmierňuje poškodenie, ktoré je typické pre tradičné stehy.
Konvenčné chirurgické stehy existujú už stáročia a používajú sa na držanie rán pohromade, kým sa proces hojenia neukončí. Zďaleka však nie sú ideálne na opravu tkaniva. Drsné vlákna môžu porezať a poškodiť už aj tak krehké tkanivá, čo vedie k nepohodliu a pooperačným komplikáciám.
Podľa výskumníkov je časť problému s konvenčnými stehmi nesúlad medzi našimi mäkkými tkanivami a tuhosťou stehov, ktoré sa trú o kontaktné tkanivo. Tím McGill University a INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre riešili tento problém vývojom novej technológie, ktorá napodobňuje mechaniku šliach.
Inšpirované ľudskými šľachami
Aby sa tento problém vyriešil, tím vyvinul novú technológiu, ktorá napodobňuje mechaniku šliach. „Náš dizajn je inšpirovaný ľudským telom, endotenónovým puzdrom, ktoré je vďaka svojej dvojitej sieťovej štruktúre zároveň pevné a pevné.“
„Viaže kolagénové vlákna dohromady, zatiaľ čo jeho elastínová sieť ich posilňuje,“ hovorí vedúci autor Zhenwei Ma, doktorand pod vedením docenta Jianyu Li na McGill University.
Endotenónová pošva vytvára klzký povrch, ktorý znižuje trenie s okolitým tkanivom a tiež dodáva materiály na opravu tkaniva pri poranení šľachy, vrátane buniek a krvných ciev, ako aj na transport hmoty a opravu šľachy.
Vedci tvrdia, že chirurgické stehy s pevným gélovým plášťom (TGS) možno navrhnúť tak, aby poskytovali personalizovanú liečbu na základe potrieb pacienta.
Šijacie materiály novej generácie
Šijacie materiály McGill University obsahujú obľúbený komerčný pletený steh v gélovom obale, ktorý napodobňuje toto puzdro. Chirurgické stehy s tuhým gélovým puzdrom (TGS) sa dajú vyrobiť až do dĺžky 15 cm a dajú sa lyofilizovať pre dlhodobé skladovanie.
Výskumníci najprv pomocou modelu bravčovej kože a potom modelu potkana preukázali, že sa dajú použiť na štandardné chirurgické stehy a uzly a sú účinné pri uzatváraní rán bez spôsobenia infekcie.
Chirurgické stehy s tuhým gélovým plášťom (TGS) – podobne ako endotenónové plášte – môžu byť tiež navrhnuté tak, aby poskytovali personalizovanú liečbu rán.
Personalizovaná liečba rán
Výskumníci demonštrovali tento princíp naplnením stehov antibakteriálnou zlúčeninou, mikročasticami snímajúcimi pH, liekmi a fluorescenčnými nanočasticami na účely antiinfekcie, monitorovania lôžka rany, podávania liekov a biozobrazovacích aplikácií.
„Táto technológia poskytuje všestranný nástroj na pokročilú liečbu rán. Veríme, že by sa mohla použiť na podávanie liekov, prevenciu infekcií alebo dokonca na monitorovanie rán pomocou zobrazovania v blízkej infračervenej oblasti,“ hovorí Li z Katedry strojného inžinierstva.
„Schopnosť monitorovať rany lokálne a upravovať liečebnú stratégiu pre lepšie hojenie je vzrušujúcim smerom, ktorý treba preskúmať,“ hovorí Li, ktorý je tiež kanadským výskumným pracovníkom v oblasti biomateriálov a muskuloskeletálneho zdravia.
Primárne referencie:
1. McGill University
2. Bioinšpirovaný odolný gélový plášť pre robustnú a všestrannú funkcionalizáciu povrchu. Zhenwei Ma a kol. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012