Nowa metoda zamykania ran pooperacyjnych z użyciem lasera, złota i jedwabiu
Leczenie ran Newsy Nowe technologie Obok slidera Profilaktyka

Nowa metoda zamykania ran pooperacyjnych z użyciem lasera, złota i jedwabiu

Naukowcy z Arizona State University stosują nowatorską metodę spawania nanomateriałów, aby zwiększyć bezpieczeństwo zamykania ran i nacięć chirurgicznych. W tym celu wykorzystują połączenie dwóch materiałów, które skutecznie uszczelniają tkanki – jedwabiu i złota.

Leczenie ran pooperacyjnych z użyciem zdolności regeneracyjnych nanomateriałów

Nowatorską technologię naprawy uszkodzonych tkanek, którą opracował zespół profesora Kaushala Rege’a z Arizona State University (ASU), można śmiało porównać do fikcyjnych urządzeń z filmów fantasy, które leczą uszkodzone ciało, przesuwając się nad zranioną powierzchnią. Choć ich wynalazek nie działa tak spektakularnie, naukowi są podekscytowani nową metodą łączenia tkanek z wykorzystaniem zdolności regeneracyjnych nanomateriałów. W ciągu ostatnich 5 lat zespół eksperymentował z aktywowanym laserowo procesem, który ma skutecznie wspomagać konwencjonalne szwy używane do zamykania ran i nacięć chirurgicznych, a w niektórych przypadkach stanowić będzie nawet bezpieczniejszą i bardziej wytrzymałą alternatywę.

Dotychczas największym postępem w projekcie jest odkrycie potężnego połączenia dwóch bardzo cenionych materiałów, które sprawiają, że ta metoda spawania nanomateriałów skutecznie zamyka i uszczelnia tkanki – jedwabiu i złota. Aby w pełni wykorzystać potencjał tkwiący w produkcie wytwarzanym przez jedwabniki i maleńkich nanorodkach złota o średnicy około 10 000 razy mniejszej niż pojedynczy ludzki włos, badacze rozgrzewają nanorodki światłem laserowym, powodując oscylacje elektronów w złocie.

– Oscylacje te powodują wzrost temperatury spowodowany uwalnianiem energii ze złotych nanoporów, gdy przekształcają światło lasera w ciepło – powiedział prof. Rege.

Wytworzone ciepło z kolei powoduje zmiany właściwości jedwabiu i kolagenu – głównego białka strukturalnego znajdującego się w skórze i innych tkankach łącznych.

– Kiedy ciepło się rozprasza, cząsteczki tkanek i cząsteczki jedwabiu „interigitalizują się” – powiedział Rege. – Zasadniczo oznacza to, że przeplatają się, tworząc „bioaktywne uszczelnienie”.

Innymi słowy, światło lasera pozwala na połączenie się cząsteczek jedwabiu z cząsteczkami tkanki w celu zamknięcia otwartej rany lub nacięcia pooperacyjnego.

Czy nowy materiał sprawdzi się także w leczeniu ran wewnętrznych?

Odkrycie to zmusiło naukowców do zastanowienia się na tym, czy technika z wykorzystaniem lasera, złota i jedwabiu oraz właściwości biomechaniczne powstałego materiału mogą zapewnić wystarczającą wytrzymałość do łączenia ze sobą wszystkich rodzajów tkanek, a także jak długo takie łączenie może wytrzymać. Jak podkreślił prof. Rege,​​metoda ta doskonale sprawdza się na skórze, ale on i jego zespół wciąż badają jej zastosowanie w celu leczenia narządów wewnętrznych. Zaznaczył także, że konieczne może być użycie innych formuł i mieszanin, aby rozszerzyć możliwości tej techniki i wykorzystywać ją do uszczelniania ran lub nacięć w okolicach narządów wewnętrznych.

– Materiały muszą wytrzymywać obciążenia biomechaniczne występujące w delikatnych miejscach ciała, takich jak tkanka jelita grubego – powiedział prof. Rege.

Materiały wiążące należy również przetestować, aby udowodnić, że nie są toksyczne nietoksyczne oraz że ulegają biodegradacji.

Najważniejsze jest to, by uszczelnienie miało wystarczającą wytrzymałość mechaniczną, ponieważ pozwala to zapobiegać wyciekom, rozchodzeniu się ran oraz infekcjom – dodał ekspert.

Przed zespołem wciąż są najtrudniejsze próby kliniczne

Zespół prof. Rege’a pracuje również nad określeniem skuteczności metody laserowego uszczelniania w walce z infekcjami w miejscach nacięć chirurgicznych i zapobieganiu im. Badanie to może okazać się ważne w walce z zakażeniami szpitalnymi spowodowanymi m.in. przez MRSA. Bakteria powoduje bowiem infekcje w różnych częściach ciała i może prowadzić do poważnych powikłań, szczególnie u osób z obniżoną odpornością.

Choć działania badawcze wykroczyły już poza początkowo narzucony schemat testów, zespół musi teraz podjąć trudniejsze próby kliniczne i dokonać udoskonaleń technologicznych. Prof. Rage jest pewien, że po wykonaniu tych kroków technika ta okaże się cenna w wielu zastosowaniach biomedycznych, w tym w chirurgii tkankowej i leczeniu ukłądu krążenia.

Źródło: Asunow.asu.edu

Przeczytaj również: Kryształki ciekłego azotu tworzą „rusztowania” dla nanowłókien

 

Przeczytaj bezpłatnie artykuł w czasopiśmie „Leczenie Ran”:

Zastosowanie bionanocelulozy do celów medycznych

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *