![Умные хирургические швы могут доставлять лекарства и распознавать воспаления Умные хирургические швы могут доставлять лекарства и распознавать воспаления](/uploads/posts/2023-06/sutures-deliver-drugs-sense-inflammation.webp)
Умные хирургические швы могут доставлять лекарства и распознавать воспаления
Шовные материалы, чтобы «штопать» раненых, придумали тысячи лет назад. Специалисты из Массачусетского технологического института (MIT) разработали умные швы. Полученные биологическим путём, они помогут пациентам быстрее восстановиться, например, после резекции кишечника или других видов хирургии. При внедрении новинки в будущем хирургу по команде «Нить!» подадут материал, который не просто сшивает ткани, но и сообщает о воспалении и выдаёт в больное место порции медикаментов.
Новые швы получены из тканей животных и похожи на «кетгутовые». Нечто подобное впервые использовали ещё древние римляне. Кстати, слог «кет» не связан с кошками — это сокращение от английского cattle gut, «кишка крупного рогатого скота». Чтобы сделать современный материал, команда MIT покрыла швы гидрогелями, в которые можно встроить датчики, добавить лекарства и даже биологические клетки с терапевтическими молекулами.
— Джованни Траверсо, профессор машиностроения MIT, гастроэнтеролог и старший автор исследования.
Изобретатели предполагают, что их хирургические нити помогут пациентам восстановиться после операции по удалению части кишечника. Швы также можно приспособить для заживления других ран или хирургических разрезов.
Кетгутовые нити из очищенного коллагена (белкового вещества) коров, овец или коз, образуют прочные швы, которые рассасываются примерно за 90 дней. Существуют и синтетические рассасывающиеся швы, но кетгут по прежнему в ходу во многих видах хирургии.
Исследователи создали новые швы из ткани свиньи, которую отмыли от нежелательных клеток (децеллюляризовали) чтобы уменьшить вероятность воспаления у пациента. В результате получился бесклеточный материал, который исследователи называют De-gut. Он состоит из коллагена и других биомолекул.
После сушки полученную ткань скрутили в нити и оценили её прочность на растяжение. И обнаружили, что она сравнима с доступным на рынке кетгутом. Они также выяснили, что внутри живых тканей швы вызывают гораздо меньшую иммунную реакцию, чем традиционные кетгутовые.
Затем исследователи решили наделить шовный материал дополнительными функциями. Для этого они покрыли De-gut слоем гидрогеля. В гидрогель они могут встраивать несколько типов полезных добавлений — микрочастицы, которые показывают воспаление, различные молекулы лекарств или клетки.
Для получения датчиков исследователи разработали микрочастицы с пептидами, которые высвобождаются, когда в ткани присутствуют воспалительные ферменты, называемые MMPS. Пептиды с признаками воспаления можно обнаружить с помощью простого анализа мочи.
Исследователи также показали, что гидрогелевое покрытие годится, чтобы вносить в организм лекарства от воспалительных заболеваний кишечника, включая стероиды. Исследователи говорят, что этот подход также можно настроить для доставки антибиотиков и препаратов, используемых при химиотерапии.
Умные швы с гидрогелем также пригодны для доставки стволовых клеток. Исследователи внедрили в швы стволовые клетки, которые оставались жизнеспособными у подопытных мышей не менее недели и стимулировали кроветворение.
Теперь создатели De-gut тестируют новинку для каждого из перспективных направлений, а также работают над увеличением производства умных швов. Учёные также рассматривают пригодность De-gut не только для лечения кишечника.
Новые швы получены из тканей животных и похожи на «кетгутовые». Нечто подобное впервые использовали ещё древние римляне. Кстати, слог «кет» не связан с кошками — это сокращение от английского cattle gut, «кишка крупного рогатого скота». Чтобы сделать современный материал, команда MIT покрыла швы гидрогелями, в которые можно встроить датчики, добавить лекарства и даже биологические клетки с терапевтическими молекулами.
У нас есть шов, полученный биологическим путём и обработанный гидрогелевым покрытием, которое может служить резервуаром для датчиков воспаления или лекарств, таких как антитела. Примечательно, что покрытие также обладает способностью сохранять жизнеспособные клетки в течение длительного периода
— Джованни Траверсо, профессор машиностроения MIT, гастроэнтеролог и старший автор исследования.
Изобретатели предполагают, что их хирургические нити помогут пациентам восстановиться после операции по удалению части кишечника. Швы также можно приспособить для заживления других ран или хирургических разрезов.
Кетгутовые нити из очищенного коллагена (белкового вещества) коров, овец или коз, образуют прочные швы, которые рассасываются примерно за 90 дней. Существуют и синтетические рассасывающиеся швы, но кетгут по прежнему в ходу во многих видах хирургии.
Исследователи создали новые швы из ткани свиньи, которую отмыли от нежелательных клеток (децеллюляризовали) чтобы уменьшить вероятность воспаления у пациента. В результате получился бесклеточный материал, который исследователи называют De-gut. Он состоит из коллагена и других биомолекул.
После сушки полученную ткань скрутили в нити и оценили её прочность на растяжение. И обнаружили, что она сравнима с доступным на рынке кетгутом. Они также выяснили, что внутри живых тканей швы вызывают гораздо меньшую иммунную реакцию, чем традиционные кетгутовые.
Затем исследователи решили наделить шовный материал дополнительными функциями. Для этого они покрыли De-gut слоем гидрогеля. В гидрогель они могут встраивать несколько типов полезных добавлений — микрочастицы, которые показывают воспаление, различные молекулы лекарств или клетки.
Для получения датчиков исследователи разработали микрочастицы с пептидами, которые высвобождаются, когда в ткани присутствуют воспалительные ферменты, называемые MMPS. Пептиды с признаками воспаления можно обнаружить с помощью простого анализа мочи.
Исследователи также показали, что гидрогелевое покрытие годится, чтобы вносить в организм лекарства от воспалительных заболеваний кишечника, включая стероиды. Исследователи говорят, что этот подход также можно настроить для доставки антибиотиков и препаратов, используемых при химиотерапии.
Умные швы с гидрогелем также пригодны для доставки стволовых клеток. Исследователи внедрили в швы стволовые клетки, которые оставались жизнеспособными у подопытных мышей не менее недели и стимулировали кроветворение.
Теперь создатели De-gut тестируют новинку для каждого из перспективных направлений, а также работают над увеличением производства умных швов. Учёные также рассматривают пригодность De-gut не только для лечения кишечника.
- Дмитрий Ладыгин
- scitechdaily.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
![Западная Европа и США готовятся к худшему Западная Европа и США готовятся к худшему](/uploads/mini/shortstory/c1e/63452ff84713a553fcb2c4b14eb54.jpg)
Западная Европа и США готовятся к худшему
Новая угроза ожидается из Латинской Америки....
![NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли](/uploads/mini/shortstory/63f/993f5cca125710bd5e7998c3c423d.jpg)
NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли
Оно уникально, и, похоже, благодаря нему на планете… появилась жизнь....
![Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана](/uploads/mini/shortstory/b16/5cda8ba33085ef44bb4cc9b986200.jpg)
Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана
Финские ученые уверены в этом на 100%....
![Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает](/uploads/mini/shortstory/124/739e8816037bad0a313bd7f3476af.jpg)
Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает
NASA придумывает объяснения, а бывший командир МКС говорит, что это не к добру....
![«Титаник» разваливается прямо на глазах «Титаник» разваливается прямо на глазах](/uploads/mini/shortstory/8a2/1d2eb1dfde31d5f5369b4d0d48d62.jpg)
«Титаник» разваливается прямо на глазах
Кто же ускоряет гибель легендарного корабля: люди или природа?...
![Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код](/uploads/mini/shortstory/1be/9b06786bac11541ae0e4d76991468.jpg)
Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код
Ученые говорят: ничего страшного. Но так ли это на самом деле?...
![Форресты Гампы отменяются Форресты Гампы отменяются](/uploads/mini/shortstory/1f0/4b4ba26a87069298154cbaaf7521f.jpg)
Форресты Гампы отменяются
Американские ученые «взломали» код аутизма....
![Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским](/uploads/mini/shortstory/b9b/6c5a16607870dcee7ded870025f56.jpg)
Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским
Никто не ожидал, что сокровище прибыло из столь отдаленных мест....
![Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов](/uploads/mini/shortstory/e7b/f7bb936b1fafeefb602fbc6b7740b.jpg)
Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов
Главное случается ночью....
![Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее](/uploads/mini/shortstory/0f3/39f1637a6f4b732bda029be4a1ff5.jpg)
Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее
Открытие ускорит проверку улик....
![Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни](/uploads/mini/shortstory/fa6/3b50ed6fd66775e77a87003ce5250.jpg)
Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни
Экологи бьют тревогу и массово рассылают методички населению....
![Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию](/uploads/mini/shortstory/83d/c7e5e8717f2100b5313e052890584.jpg)
Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию
Свежие снимки рябой планеты удалось сделать благодаря возникшим в полёте неполадкам....
![Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta](/uploads/mini/shortstory/1b0/526e645ecf476da55256bb5a433aa.jpg)
Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta
Похожий на человека механический слуга умеет ходить, бегать и подниматься по лестнице....
![Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре](/uploads/mini/shortstory/11b/f9e2330b21c4d24c2519784700a4f.jpg)
Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре
Имитируя природу, бетон можно уложить так, чтобы повысить прочность на 63%....
![Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга](/uploads/mini/shortstory/152/0835ee76c49c6c0c1dcc9ac68693a.jpg)
Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга
В общем, болтай часами — не хочу....