受肌腱启发 科学家开发的下一代缝合线可促进伤口愈合和输送药物

2021年04月08日 11:21 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒New Atlas报道,虽然缝合线已经以各种形式存在了几个世纪,并在这个过程中帮助治愈了许多伤口,但一些科学家在它们如何帮助人体的问题上看到了另一个可能性。麦吉尔大学的一个团队提出了一种基于人体肌腱的新型缝合线,这使得它不仅能够更有效地愈合伤口,甚至有可能监测伤口的进展,并装载药物来抵御感染。

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虽然扩大普通缝合线的功能是麦吉尔大学研究人员的重点,但他们也试图解决他们认为当前设计的缺陷。今天缝合线中使用的僵硬纤维可能会对周围组织造成损伤,从而导致进一步的伤害和手术后的并发症,因此科学家们提出了一个更令人满意的解决方案。

在他们看来,部分问题在于这些更牢固的缝合线和人体组织的柔韧性质之间的对比,当两者相互作用时,会产生摩擦。团队的解决方案是向人体寻求灵感,开发出一种基于肌腱的材料,这种材料更适合这项任务。

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“我们的设计灵感来自于人体的内腱鞘,由于它的双网结构,它既坚韧又坚固。”研究主要作者马振伟说。“它将胶原纤维结合在一起,而其弹性蛋白网络则加强了它的强度。”

科学家们将他们的创造称为坚韧的凝胶鞘(TGS)缝合线,因为它们被一种耐用但滑腻的凝胶所包围,模仿周围组织的柔软结构。他们在老鼠身上进行了测试,团队确实发现,凝胶表面避免了传统缝合线所造成的摩擦和损伤。

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为了探索缝合线的潜力,不仅仅是将撕裂的组织缝合在一起,科学家们还演示了如何在缝合线中装载抗菌化合物、pH感应微粒子、药物和荧光纳米粒子。虽然只是一个原理证明,但这提出了缝合线执行许多额外功能的前景,例如抵御感染,输送药物以加速愈合和监测伤口的进展。

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“这项技术为先进的伤口管理提供了一个多功能的工具,”研究作者李建宇说。“我们相信它可以用来输送药物,预防感染,甚至用近红外成像监测伤口。能够对伤口进行局部监测,并调整治疗策略以达到更好的愈合效果,这是一个令人兴奋的探索方向。”

该研究发表在《科学进展》杂志上。

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