ข่าว

การเย็บแผลผ่าตัด
วัสดุเย็บแผลผ่าตัดมีความจำเป็นอย่างยิ่งในการปิดแผล เนื่องจากสามารถออกแรงได้มากกว่ากาวติดเนื้อเยื่อและเร่งกระบวนการรักษาตามธรรมชาติ วัสดุเย็บแผลผ่าตัดหลายชนิดได้รับการนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ เช่น พลาสติกที่ย่อยสลายได้และย่อยสลายไม่ได้ โปรตีนที่ได้จากสิ่งมีชีวิต และโลหะ แต่ประสิทธิภาพของวัสดุเย็บแผลผ่าตัดยังถูกจำกัดด้วยความแข็ง วัสดุเย็บแผลแบบธรรมดาอาจทำให้เกิดความไม่สบาย อักเสบ และการรักษาแผลหายช้า รวมถึงภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ หลังการผ่าตัด
ในการพยายามแก้ไขปัญหานี้ นักวิจัยจากมอนทรีออลได้พัฒนาไหมเย็บแผลผ่าตัดแบบหุ้มเจลเหนียว (TGS) ที่เป็นนวัตกรรมซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากเอ็นของมนุษย์
ไหมเย็บแผลรุ่นใหม่นี้ประกอบด้วยชั้นเจลที่ลื่นแต่เหนียว ซึ่งเลียนแบบโครงสร้างของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่อ่อนนุ่ม เมื่อนำไหมเย็บแผลผ่าตัดที่หุ้มด้วยเจลเหนียว (TGS) ไปทดสอบ นักวิจัยพบว่าพื้นผิวเจลที่แทบไม่มีแรงเสียดทานสามารถบรรเทาความเสียหายที่มักเกิดขึ้นจากการเย็บแผลแบบดั้งเดิมได้
การเย็บแผลแบบธรรมดามีมานานหลายศตวรรษแล้ว และใช้ในการยึดแผลไว้จนกว่ากระบวนการรักษาจะเสร็จสิ้น แต่การเย็บแผลแบบนี้ไม่เหมาะสำหรับการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ เส้นใยที่หยาบอาจบาดและทำลายเนื้อเยื่อที่บอบบางอยู่แล้ว ทำให้เกิดความไม่สบายตัวและภาวะแทรกซ้อนหลังการผ่าตัด
นักวิจัยระบุว่าปัญหาส่วนหนึ่งของไหมเย็บแบบธรรมดาคือความไม่สอดคล้องกันระหว่างเนื้อเยื่ออ่อนของเราและความแข็งของไหมเย็บที่เสียดสีกับเนื้อเยื่อที่สัมผัสกัน มหาวิทยาลัย McGill และทีมวิจัย INRS Énergie Matériaux Télécommunications ได้แก้ปัญหานี้โดยพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่เลียนแบบกลไกของเอ็น
แรงบันดาลใจจากเอ็นของมนุษย์
เพื่อแก้ปัญหานี้ ทีมงานได้พัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่เลียนแบบกลไกของเอ็น “การออกแบบของเราได้รับแรงบันดาลใจจากร่างกายมนุษย์ ซึ่งก็คือเอ็นโดเทนอน ซึ่งมีความแข็งแรงทนทานเนื่องมาจากโครงสร้างแบบตาข่ายคู่
“มันช่วยยึดเส้นใยคอลลาเจนเข้าด้วยกันในขณะที่เครือข่ายอีลาสตินก็จะทำให้คอลลาเจนแข็งแรงขึ้น” Zhenwei Ma นักศึกษาปริญญาเอกภายใต้การดูแลของผู้ช่วยศาสตราจารย์ Jianyu Li แห่งมหาวิทยาลัย McGill ผู้เขียนหลักกล่าว
ปลอกหุ้มเอ็นโดเทนอนสร้างพื้นผิวลื่นเพื่อลดแรงเสียดทานกับเนื้อเยื่อโดยรอบ และยังส่งมอบวัสดุสำหรับการซ่อมแซมเนื้อเยื่อในการบาดเจ็บของเอ็น ซึ่งประกอบด้วยเซลล์และหลอดเลือด การลำเลียงมวล และการซ่อมแซมเอ็น
นักวิจัยกล่าวว่าสามารถออกแบบไหมเย็บแผลผ่าตัดที่หุ้มด้วยเจลเหนียว (TGS) เพื่อให้ยาเฉพาะบุคคลได้ตามความต้องการของผู้ป่วย
วัสดุเย็บแผลรุ่นต่อไป
ไหมเย็บแผลของมหาวิทยาลัย McGill ประกอบด้วยไหมเย็บแบบถักที่นิยมใช้กันในเชิงพาณิชย์ภายในซองเจลที่เลียนแบบปลอกนี้ ไหมเย็บแผลผ่าตัดแบบหุ้มเจลที่ทนทาน (TGS) สามารถผลิตได้ยาวถึง 15 ซม. และสามารถทำให้แห้งด้วยการแช่แข็งเพื่อเก็บไว้ได้ในระยะยาว
นักวิจัยได้สาธิตให้เห็นว่าผิวหนังของหมูก่อนแล้วจึงใช้หนูเป็นแบบจำลอง เพื่อใช้ในการเย็บแผลและผูกปมทางศัลยกรรมมาตรฐาน และมีประสิทธิผลในการปิดแผลโดยไม่ทำให้เกิดการติดเชื้อ
นอกจากนี้ ไหมเย็บแผลผ่าตัดที่หุ้มด้วยเจลเหนียว (TGS) ซึ่งขนานไปกับไหมเย็บชนิดเอ็นโดเทนอน ยังสามารถออกแบบเพื่อให้การรักษาแผลเป็นแบบเฉพาะบุคคลได้อีกด้วย
การรักษาแผลเฉพาะบุคคล
นักวิจัยได้สาธิตหลักการนี้โดยการโหลดไหมเย็บด้วยสารประกอบต่อต้านแบคทีเรีย ไมโครอนุภาคที่ตรวจจับค่า pH ยา และอนุภาคนาโนเรืองแสงเพื่อป้องกันการติดเชื้อ การติดตามตำแหน่งแผล การส่งยา และการประยุกต์ใช้การสร้างภาพทางชีวภาพ
“เทคโนโลยีนี้เป็นเครื่องมืออเนกประสงค์สำหรับการจัดการบาดแผลขั้นสูง เราเชื่อว่าเทคโนโลยีนี้สามารถใช้เพื่อจ่ายยา ป้องกันการติดเชื้อ หรือแม้แต่ติดตามบาดแผลด้วยการถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้” หลี่จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลกล่าว
“ความสามารถในการติดตามตรวจสอบบาดแผลในบริเวณนั้นและปรับกลยุทธ์การรักษาเพื่อให้การรักษาหายดีขึ้นถือเป็นแนวทางที่น่าตื่นเต้นที่จะสำรวจ” Li ซึ่งเป็นประธานฝ่ายวิจัยด้านวัสดุชีวภาพและสุขภาพระบบกระดูกและกล้ามเนื้อของแคนาดากล่าว
เอกสารอ้างอิงหลัก:
1. มหาวิทยาลัยแม็กกิลล์
2. ปลอกเจลที่ทนทานซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพเพื่อการทำงานบนพื้นผิวที่แข็งแรงและอเนกประสงค์ Zhenwei Ma et. al. Science Advances, 2021; 7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012