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雖然擴大普通縫合線的功能是麥吉爾大學研究人員的重點,但他們也試圖解決他們認為當前設計的缺陷。今天縫合線中使用的僵硬纖維可能會對周圍組織造成損傷,從而導致進一步的傷害和手術後的並發癥,因此科學傢們提出瞭一個更令人滿意的解決方案。
在他們看來,部分問題在於這些更牢固的縫合線和人體組織的柔韌性質之間的對比,當兩者相互作用時,會產生摩擦。團隊的解決方案是向人體尋求靈感,開發出一種基於肌腱的材料,這種材料更適合這項任務。
“我們的設計靈感來自於人體的內腱鞘,由於它的雙網結構,它既堅韌又堅固。”研究主要作者馬振偉說。“它將膠原纖維結合在一起,而其彈性蛋白網絡則加強瞭它的強度。”
科學傢們將他們的創造稱為堅韌的凝膠鞘(TGS)縫合線,因為它們被一種耐用但滑膩的凝膠所包圍,模仿周圍組織的柔軟結構。他們在老鼠身上進行瞭測試,團隊確實發現,凝膠表面避免瞭傳統縫合線所造成的摩擦和損傷。
為瞭探索縫合線的潛力,不僅僅是將撕裂的組織縫合在一起,科學傢們還演示瞭如何在縫合線中裝載抗菌化合物、pH感應微粒子、藥物和熒光納米粒子。雖然隻是一個原理證明,但這提出瞭縫合線執行許多額外功能的前景,例如抵禦感染,輸送藥物以加速愈合和監測傷口的進展。
“這項技術為先進的傷口管理提供瞭一個多功能的工具,”研究作者李建宇說。“我們相信它可以用來輸送藥物,預防感染,甚至用近紅外成像監測傷口。能夠對傷口進行局部監測,並調整治療策略以達到更好的愈合效果,這是一個令人興奮的探索方向。”
該研究發表在《科學進展》雜志上。
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