Szwy inspirowane ścięgnami chronią delikatne tkanki

Naukowcy z McGill University w Kanadzie opracowali bioinspirowane szwy, które naśladują strukturę ludzkich ścięgien. Szwy pokryte żelem są śliskie i wytrzymałe, co zmniejsza uszkodzenia powodowane przez szwy konwencjonalne stosowane na tkankach miękkich. Co ciekawe, żelowa powierzchnia szwów może umożliwiać zaawansowane zastosowania, takie jak podawanie leków, zapobieganie infekcjom, a nawet obrazowanie w bliskiej podczerwieni, aby ułatwić zakładanie i usuwanie szwów podczas operacji małoinwazyjnych.

Szycie w celu zamknięcia ran i wspomaganie gojenia to stara technika, z wielowiekową historią, ale przez cały ten czas szwy nie były aż tak zaawansowane. Zwykle są znacznie sztywniejsze niż tkanki miękkie, które mają naprawić, często powodując uszkodzenie tkanek, które prowadzi do powikłań i dyskomfortu pacjenta. Ponadto, poza trzymaniem rany razem, konwencjonalne szwy zwykle nie zapewniają żadnej specyficznej funkcjonalności, która pomagałaby w gojeniu się rany.

Badacze z McGill University opracowali nowy rodzaj szwu, który może pomóc w rozwiązaniu niektórych z tych problemów. Aby zainspirować się, przyjrzeli się ścięgnom w ludzkim ciele, które są twarde, ale śliskie, przez co powodują bardzo małe tarcie, gdy przemieszczają się obok innych tkanek ciała.

„Nasz projekt inspirowany jest ludzkim ciałem, osłonką endotenonową, która jest zarówno twarda, jak i mocna dzięki swojej podwójnej strukturze sieci” – powiedział Zhenwei Ma, badacz zaangażowany w badanie. „Wiąże ze sobą włókna kolagenowe, a sieć elastyny ​​je wzmacnia”.

Nowe szwy mają mocną, ale elastyczną powłokę żelową, która pozwala im przesuwać się przez tkanki. Aby stworzyć nowe szwy, naukowcy pokryli dostępne w handlu plecione szwy chirurgiczne hydrożelem alginianowo-poliakryloamidowym, który charakteryzuje się doskonałą biokompatybilnością i wytrzymałością. Zmodyfikowane szwy wykazały ulepszone właściwości mechaniczne, w tym niską sztywność i śliską powierzchnię, która zmniejsza tarcie tkanki podczas użytkowania.

Co ciekawe, szwy wykazują również znaczną wszechstronność pod względem zaawansowanych zastosowań, a naukowcy mogą wprowadzać różne substancje do powłoki żelowej w celu uzyskania funkcjonalności terapeutycznej. Należą do nich mikrocząsteczki reagujące na zmiany pH w zakażonej tkance, związek przeciwbakteryjny i fluorescencyjne nanocząsteczki. Fluorescencyjne nanocząsteczki umożliwiają wizualizację szwów za pomocą obrazowania w bliskiej podczerwieni, co może być pomocne przy zakładaniu szwów podczas operacji małoinwazyjnych.

„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 ”- powiedział Jianyu Li, inny badacz zaangażowany w badanie. „Możliwość lokalnego monitorowania ran i dostosowywania strategii leczenia w celu lepszego gojenia to ekscytujący kierunek do zbadania”.

Studiować w Postęp naukowy: Twardy żelowy płaszcz inspirowany bioinspiracją, zapewniający solidną i wszechstronną funkcjonalizację powierzchni

Przez: Uniwersytet McGill

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *