为组织双面胶带可以取代手术缝合线

该秒内结合湿表面新型粘合剂可用于伤口愈合或植入的医疗设备。



由蜘蛛使用捕捉猎物粘性物质的启发,澳门银河网游的工程师设计了一个双面胶带,可以迅速地密封组织在一起。


在大鼠和猪组织的测试中,研究人员发现,他们的新磁带可以裹紧组织:如,最终可能胶带代替外科手术缝合线的使用的肺部和肠道内只有五seconds.they希望ESTA,哪个不工作以及在所有组织中,并可能导致一些患者的并发症。

“有超过2.3亿的大手术,每年在世界各地,其中许多人需要缝合关闭伤口,这实际上可以导致对组织的压力,并可能导致感染,疼痛和疤痕。我们提出一个完全不同的方法来封闭组织,”宣和赵,机械工程澳门银河网游的副教授,土木与环境工程和研究的资深作者。

双面胶带也可用于连接植入式医疗设备的组织,包括心脏,研究人员发现。另外,它比组织胶水,这通常需要几分钟来裹紧并且可以滴到身体的其他部位要快得多。

蔡素玉Hyunwoo研究生和克劳迪娅·巴雷拉是研究,今天在自然界中出现的主要作者。其他作者是澳门银河网游的研究生新余茂,机械工程埃伦·罗氏的澳门银河网游助理教授,梅奥诊所的重症监护医生克里斯托夫nabzdyk,和布里格姆妇女医院的病理学家罗伯特Padera。

 

的紧密密封

形成的组织之间的紧密密封被认为是非常困难的,因为组织的表面上的水与粘附干涉。现有组织胶水通过两个组织表面之间的水扩散粘合剂分子将它们绑定在一起,但是这个过程可能需要几分钟或甚至更长。

MIT的研究小组想拿出东西,将工作快得多。赵的研究小组此前曾开发了其他新型胶粘剂,包括 水凝胶强力胶 它提供比天然存在的,如那些贻贝和藤壶使用抱住船舶和岩石中的粘性材料更严厉的粘附性。

创建一个双面胶带,可以快速连接两个湿表面在一起,球队从自然界汲取灵感 - 具体而言,蜘蛛用粘料捕捉猎物在潮湿的条件。这种蜘蛛胶包括可以从昆虫的表面吸收水几乎瞬时带电的多糖,清除关小干贴片,该胶水可坚持。

与经工程改造的粘合剂模仿这个,研究人员设计的第一从湿纸巾吸收水,然后迅速地结合两种组织在一起的材料。吸水率,他们用聚丙烯酸中,在尿布中使用的非常吸收材料。只要施加胶带,它吸收了水,使聚丙烯酸迅速形成具有两种组织弱氢键。

这些氢键等弱相互作用暂时保持在适当位置的磁带和组织而称为NHS酯的化学基团,其研究人员嵌入在聚丙烯酸,形成强得多债券,称为共价键,与在组织中的蛋白质。这大约需要五秒钟。

让他们带坚固,足以维持体内,研究人员成立为明胶或壳聚糖(以虫壳发现了一个硬多糖)。这些聚合物允许粘合剂保持其形状为长时间。这取决于磁带正在使用的应用,研究人员可以控制通过改变进入它的成分是如何快速分解体内。明胶倾向于内的人体几天或几周内分解,而壳聚糖可以持续更长的时间(一个月甚至长达一年)。

“合并两个创新的概念,研究小组成功地迅速和有效地坚持一个组织的湿润和柔软的表面,并保持了好几天良好的附着力和机械性能,而不会造成太大的炎症反应,说:”科斯坦蒂诺creton,研究在巴黎ESPCI,谁没有参与这项研究主任。

快速愈合

这种类型的粘合剂可能对外科医生的密封切口和伤口愈合能力产生重大影响,议员说。探索可能的应用为新的双面胶带,研究人员在几种不同类型的猪的组织,包括皮肤,小肠,胃,肝和测试它。他们还进行了在猪肺和气管的测试,显示出他们能够迅速修复这些器官造成伤害。

“这是非常具有挑战性的缝合软或易碎组织如肺和气管,而是用我们的双面胶带,在五秒钟内,我们可以很容易地将它们密封,”议员说。

磁带也工作良好以密封至胃肠道,这可能是在防止泄漏,有时会出现以下手术非常有用的损坏。这种泄漏可引起败血症和其他潜在的致命的并发症。

“我预计这种巧妙的方法为各种临床实践的巨大平移的潜力,以及基本的工程应用,特别是在外科手术,如缝合,不是简单的情况下,”玉伯劳张,医学助理教授说:哈佛医学院,谁没有参与这项研究。

体内植入的医疗设备是另一个应用MIT的研究小组正在探索。与罗氏的实验室工作,研究显示,胶带可用于小型聚氨酯补丁安装稳固活鼠的心,这是关于缩略图的大小。通常这种过程是极其复杂的,需要有经验的医生进行,但研究小组能够简单地按几秒钟坚持补丁与他们的磁带,并在地方呆了好几天。

除了聚氨酯心脏补片,研究人员发现,在磁带可以成功地附着的材料,如硅橡胶,钛,以及组织的水凝胶。

“这提供引入可植入的监测器或药物递送装置的更优雅,更简单,更普遍适用的方法,因为我们可以附着到许多不同的位点,而不脱离刺穿组织来固定的设备造成损害或继发性并发症,”议员说。

现在研究人员正在与医生合作,以确定额外的应用为这种胶粘剂,并执行在动物模型中更多的测试。

这项研究是由美国国家科学基金会和海军研究办公室资助。