Aktualności

Szwy chirurgiczne
Szwy chirurgiczne są niezbędne do zamykania ran, mają zdolność wywierania większej siły niż kleje tkankowe i przyspieszają naturalny proces gojenia.Istnieje wiele chirurgicznych materiałów szwów, które zostały zaadoptowane do tego celu – takich jak degradowalne i nieulegające degradacji tworzywa sztuczne, białka pochodzenia biologicznego i metale – ale ich działanie jest ograniczone ze względu na ich sztywność.Konwencjonalne materiały szwów mogą powodować dyskomfort, stany zapalne i zaburzenia gojenia, a także inne powikłania pooperacyjne.
Aby rozwiązać ten problem, naukowcy z Montrealu opracowali innowacyjne, wytrzymałe nici chirurgiczne w osłonie żelowej (TGS), inspirowane ludzkim ścięgnem.
Te szwy nowej generacji zawierają śliską, ale twardą żelową otoczkę, imitującą strukturę miękkich tkanek łącznych.Poddając testowi twarde szwy chirurgiczne w osłonie żelowej (TGS), naukowcy odkryli, że prawie pozbawiona tarcia powierzchnia żelowa łagodziła uszkodzenia zwykle powodowane przez tradycyjne szwy.
Konwencjonalne szwy chirurgiczne istnieją od wieków i służą do utrzymywania razem ran do czasu zakończenia procesu gojenia.Ale nie są idealne do naprawy tkanek.Szorstkie włókna mogą przecinać i uszkadzać już kruche tkanki, co prowadzi do dyskomfortu i powikłań pooperacyjnych.
Zdaniem naukowców, częścią problemu z konwencjonalnymi szwami jest niedopasowanie naszych tkanek miękkich i sztywność szwów, które ocierają się o stykającą się tkankę.Uniwersytet McGill i zespół Centrum Badawczego INRS Énergie Matériaux Télécommunications podeszli do tego problemu, opracowując nową technologię, która naśladuje mechanikę ścięgien.
Zainspirowany ludzkimi ścięgnami
Aby rozwiązać ten problem, zespół opracował nową technologię, która naśladuje mechanikę ścięgien.„Nasz projekt inspirowany jest ludzkim ciałem, otoczką endotenonu, która jest zarówno twarda, jak i mocna dzięki swojej podwójnej strukturze sieciowej.
Wiąże ze sobą włókna kolagenowe, a sieć elastyny ​​je wzmacnia” – mówi główny autor Zhenwei Ma, doktorant pod kierunkiem adiunkta Jianyu Li z McGill University.
Pochewka endotenonu tworzy śliską powierzchnię, aby zmniejszyć tarcie z otaczającą tkanką, a także dostarcza materiały do ​​naprawy tkanek w przypadku uszkodzenia ścięgna, obejmujące komórki i naczynia krwionośne oraz transport masy i naprawę ścięgien.
Naukowcy twierdzą, że można zaprojektować wytrzymałe szwy chirurgiczne w osłonie żelowej (TGS), aby zapewnić spersonalizowaną medycynę w oparciu o potrzeby pacjenta.
Materiały do ​​szycia nowej generacji
Szwy McGill University zawierają popularny komercyjny szew pleciony w żelowej kopercie naśladującej tę osłonę.Wytrzymałe nici chirurgiczne w osłonie żelowej (TGS) można wytwarzać o długości do 15 cm i liofilizować w celu długotrwałego przechowywania.
Wykorzystując najpierw skórę świni, a następnie model szczurzy, naukowcy wykazali, że można je stosować do standardowych szwów i węzłów chirurgicznych oraz skutecznie zamykać rany bez powodowania infekcji.
Wytrzymałe szwy chirurgiczne w osłonie żelowej (TGS) – w innym równoległym z osłonami endotenonów – mogą być również zaprojektowane tak, aby zapewnić spersonalizowane leczenie ran.
Spersonalizowane leczenie ran
Naukowcy zademonstrowali tę zasadę, obciążając szwy związkiem przeciwbakteryjnym, mikrocząsteczkami wykrywającymi pH, lekami i nanocząsteczkami fluorescencyjnymi do zastosowań przeciwinfekcyjnych, monitorowania łożyska rany, dostarczania leków i bioobrazowania.
„Ta technologia zapewnia wszechstronne narzędzie do zaawansowanego leczenia ran.Uważamy, że można by go wykorzystać do dostarczania leków, zapobiegania infekcjom, a nawet monitorowania ran za pomocą obrazowania w bliskiej podczerwieni”, mówi Li z Wydziału Inżynierii Mechanicznej.
„Możliwość lokalnego monitorowania ran i dostosowywania strategii leczenia w celu lepszego gojenia jest ekscytującym kierunkiem do zbadania” – mówi Li, która jest również kierownikiem kanadyjskiej katedry ds. Biomateriałów i zdrowia mięśniowo-szkieletowego.
Podstawowe odniesienia:
1. Uniwersytet McGill
2. Bioinspirowana, wytrzymała osłona żelowa zapewniająca solidną i wszechstronną funkcjonalizację powierzchni.Zhenwei Ma i in.glin.Postępy Naukowe, 2021;7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012