Novice

Kirurški šivalni materiali
Kirurški šivalni materiali so nepogrešljivi za zapiranje ran, saj lahko izvajajo večjo silo kot tkivna lepila in pospešijo naravni proces celjenja. V ta namen se uporablja veliko kirurških šivalnih materialov – kot so razgradljive in nerazgradljive plastike, biološko pridobljene beljakovine in kovine – vendar je njihova učinkovitost omejena zaradi njihove togosti. Konvencionalni šivalni materiali lahko povzročijo nelagodje, vnetje in slabše celjenje, med drugimi pooperativnimi zapleti.
V prizadevanju za rešitev te težave so raziskovalci iz Montreala razvili inovativne kirurške šivalne materiale z gelsko ovojnico (TGS), ki jih je navdihnila človeška tetiva.
Ti šivalni materiali naslednje generacije vsebujejo spolzko, a trpežno gelsko ovojnico, ki posnema strukturo mehkih vezivnih tkiv. Raziskovalci so pri testiranju kirurških šivalnih materialov s trpežnim gelskim ovojem (TGS) ugotovili, da skoraj brez trenja gelska površina ublaži poškodbe, ki jih običajno povzročajo tradicionalni šivalni materiali.
Konvencionalni kirurški šivalni materiali obstajajo že stoletja in se uporabljajo za držanje ran skupaj, dokler se proces celjenja ne zaključi. Vendar še zdaleč niso idealni za popravilo tkiva. Groba vlakna lahko prerežejo in poškodujejo že tako krhka tkiva, kar povzroči nelagodje in zaplete po operaciji.
Po mnenju raziskovalcev je del težave s konvencionalnimi šivalnimi materiali neskladje med našimi mehkimi tkivi in ​​togostjo šivalnih materialov, ki se drgnejo ob kontaktno tkivo. Univerza McGill in ekipa raziskovalnega centra INRS Énergie Matériaux Télécommunications sta se tega problema lotili z razvojem nove tehnologije, ki posnema mehaniko kit.
Navdihnjeno s človeškimi tetivami
Da bi rešili težavo, je ekipa razvila novo tehnologijo, ki posnema mehaniko tetiv. »Naša zasnova je navdihnjena s človeškim telesom, endotenonsko ovojnico, ki je zaradi svoje dvojne mrežne strukture hkrati trpežna in močna.«
"Veže kolagena vlakna skupaj, medtem ko jo elastinska mreža krepi," pravi vodilni avtor Zhenwei Ma, doktorski študent pod mentorstvom docenta Jianyuja Lija na Univerzi McGill.
Endotenonska ovojnica tvori spolzko površino, ki zmanjšuje trenje z okoliškim tkivom, poleg tega pa dovaja materiale za obnovo tkiva pri poškodbi tetive, vključno s celicami in krvnimi žilami ter transportom mase in obnovo tetive.
Raziskovalci pravijo, da je mogoče izdelati kirurške šivalne materiale z gelsko ovojnico (TGS) za zagotavljanje personaliziranega zdravljenja glede na potrebe pacienta.
Šivalni materiali naslednje generacije
Šivalni materiali Univerze McGill vsebujejo priljubljen komercialni pleteni šivalni material v gelski ovojnici, ki posnema ta ovoj. Kirurški šivalni materiali s trpežnim gelskim ovojem (TGS) so lahko dolgi do 15 cm in jih je mogoče liofilizirati za dolgotrajno shranjevanje.
Raziskovalci so najprej z uporabo svinjske kože in nato podganjega modela dokazali, da se lahko uporabljajo za standardne kirurške šive in vozle ter da so učinkoviti za zapiranje ran brez povzročanja okužbe.
Tudi kirurški šivalni materiali s trpežnim gelom (TGS) – podobno kot endotenonski ovoji – so lahko zasnovani za personalizirano zdravljenje ran.
Personalizirano zdravljenje ran
Raziskovalci so to načelo dokazali tako, da so šivalne materiale napolnili z antibakterijsko spojino, mikrodelci, ki zaznavajo pH, zdravili in fluorescentnimi nanodelci za uporabo proti okužbam, spremljanje rane, dostavo zdravil in bioimaging.
»Ta tehnologija ponuja vsestransko orodje za napredno zdravljenje ran. Verjamemo, da bi jo lahko uporabili za dajanje zdravil, preprečevanje okužb ali celo spremljanje ran s slikanjem v bližnjem infrardečem spektru,« pravi Li z oddelka za strojništvo.
»Možnost lokalnega spremljanja ran in prilagajanja strategije zdravljenja za boljše celjenje je vznemirljiva smer za raziskovanje,« pravi Li, ki je tudi kanadski raziskovalec na področju biomaterialov in mišično-skeletnega zdravja.
Primarni viri:
1. Univerza McGill
2. Bioinspirirana trpežna gelska ovojnica za robustno in vsestransko funkcionalizacijo površine. Zhenwei Ma et al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012