Chirurgische Nähte
Chirurgische Nähte sind zum Verschließen von Wunden unverzichtbar, da sie eine größere Kraft ausüben können als Gewebekleber und den natürlichen Heilungsprozess beschleunigen.Es gibt viele chirurgische Nahtmaterialien, die für diesen Zweck übernommen wurden – wie abbaubare und nicht abbaubare Kunststoffe, biologisch gewonnene Proteine und Metalle –, aber ihre Leistungsfähigkeit war durch ihre Steifheit begrenzt.Herkömmliche Nahtmaterialien können neben anderen postoperativen Komplikationen Beschwerden, Entzündungen und Heilungsstörungen verursachen.
Um dieses Problem zu beheben, haben Forscher aus Montreal innovatives, mit Gel ummanteltes (TGS) chirurgisches Nahtmaterial entwickelt, das von der menschlichen Sehne inspiriert ist.
Diese Nähte der nächsten Generation enthalten eine glatte, aber dennoch robuste Gelhülle, die die Struktur von weichem Bindegewebe imitiert.Beim Testen der strapazierfähigen, mit Gel ummantelten (TGS) chirurgischen Nähte stellten die Forscher fest, dass die nahezu reibungsfreie Geloberfläche die Schäden mildert, die typischerweise durch herkömmliche Nähte verursacht werden.
Herkömmliche chirurgische Nähte gibt es seit Jahrhunderten und werden verwendet, um Wunden zusammenzuhalten, bis der Heilungsprozess abgeschlossen ist.Aber sie sind alles andere als ideal für die Gewebereparatur.Die rauen Fasern können bereits zerbrechliches Gewebe aufschneiden und beschädigen, was zu Beschwerden und postoperativen Komplikationen führen kann.
Laut den Forschern ist ein Teil des Problems bei herkömmlichen Nähten die Diskrepanz zwischen unseren Weichteilen und der Steifigkeit der Nähte, die an Gewebe reiben.Die McGill University und das Team des INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center gingen dieses Problem an, indem sie eine neue Technologie entwickelten, die die Mechanik von Sehnen nachahmt.
Inspiriert von den menschlichen Sehnen
Um das Problem anzugehen, entwickelte das Team eine neue Technologie, die die Mechanik von Sehnen nachahmt.„Unser Design ist inspiriert vom menschlichen Körper, der Endotenonscheide, die aufgrund ihrer doppelten Netzwerkstruktur sowohl robust als auch stark ist.
Es bindet Kollagenfasern zusammen, während sein Elastin-Netzwerk sie stärkt“, sagt der Hauptautor Zhenwei Ma, ein Doktorand unter der Leitung von Assistenzprofessor Jianyu Li an der McGill University.
Die Endotenonhülle bildet eine rutschige Oberfläche, um die Reibung mit dem umgebenden Gewebe zu verringern, und liefert auch Materialien für die Gewebereparatur bei einer Sehnenverletzung, die Zellen und Blutgefäße sowie Massentransport und Sehnenreparatur umfasst.
Robuste, mit Gel umhüllte (TGS) chirurgische Nähte können entwickelt werden, um eine personalisierte Medizin basierend auf den Bedürfnissen eines Patienten bereitzustellen, sagen die Forscher.
Nahtmaterialien der nächsten Generation
Das Nahtmaterial der McGill University enthält ein beliebtes kommerzielles geflochtenes Nahtmaterial in einer Gelhülle, die diese Hülle nachahmt.Das strapazierfähige, gelumhüllte (TGS) chirurgische Nahtmaterial kann bis zu einer Länge von 15 cm hergestellt und zur Langzeitlagerung gefriergetrocknet werden.
Anhand eines Schweinehaut- und dann eines Rattenmodells demonstrierten die Forscher, dass sie für standardmäßige chirurgische Stiche und Knoten verwendet werden können und zum Wundverschluss wirksam sind, ohne Infektionen zu verursachen.
Die strapazierfähigen, gelumhüllten (TGS) chirurgischen Nähte – eine weitere Parallele zu Endotenonhüllen – können auch für eine personalisierte Wundbehandlung entwickelt werden.
Personalisierte Wundbehandlung
Die Forscher demonstrierten dieses Prinzip, indem sie die Nähte mit einer antibakteriellen Verbindung, Mikropartikeln zur pH-Wert-Erkennung, Medikamenten und fluoreszierenden Nanopartikeln für Antiinfektions-, Wundbettüberwachungs-, Medikamentenverabreichungs- und Bioimaging-Anwendungen beladen.
„Diese Technologie bietet ein vielseitiges Werkzeug für ein fortschrittliches Wundmanagement.Wir glauben, dass es verwendet werden könnte, um Medikamente zu verabreichen, Infektionen vorzubeugen oder sogar Wunden mit Nahinfrarot-Bildgebung zu überwachen“, sagt Li von der Fakultät für Maschinenbau.
„Die Fähigkeit, Wunden lokal zu überwachen und die Behandlungsstrategie für eine bessere Heilung anzupassen, ist eine aufregende Richtung, die es zu erforschen gilt“, sagt Li, der auch ein kanadischer Forschungslehrstuhl für Biomaterialien und muskuloskelettale Gesundheit ist.
Primäre Referenzen:
1. McGill-Universität
2. Bioinspirierte, robuste Gelhülle für robuste und vielseitige Oberflächenfunktionalisierung.Zhenwei Ma et.Al.Wissenschaftliche Fortschritte, 2021;7 (15): eabc3012 DOI: 10.1126/sciadv.abc3012
Postzeit: 02. April 2022