324

В Китае создали «провод» для сшивания ран, ускоряющий заживление

❋ 5.8

Группа специалистов в области материаловедения, биотехнологий и медицины из Шанхая протестировала новый шовный материал, напоминающий по структуре многослойный кабель. После наложения такой шов вырабатывает слабое электрическое поле, которое помогает тканям быстрее заживать и снижает риск инфекций.

Хирурги на операции
© National Cancer Institute, unsplash.com

Обычно на глубокую рану после хирургической операции или травмы накладывают швы, которые стягивают ткани, пока идет их восстановление. Из прошлых исследований известно, что ускорить регенерацию в таких случаях можно с помощью электрической стимуляции, активизирующий рост и миграцию клеток в место повреждения.

Существующие методики требовали внешних приспособлений для подобной терапии. Теперь же китайские ученые разработали новый тип биоразлагаемых нитей для сшивания ран, которые сами генерируют электрическое поле в ответ на натяжение тканей, возникающее, например, при движении. Статья об этом недавно вышла в журнале Nature Communications.

По словам создателей, материал представляет собой многослойную коаксильную структуру с сердцевиной из магниевой нити и нескольких полимерных покрытий. Внутренняя оболочка выполнена из нановолокон сополимера молочной и гликолевой кислот, а внешняя — из поликапролактона. Все составляющие — биологически разлагаемые.

Графическое изображение структуры нового шовного материала, его фотографии — обычный снимок и под микроскопом
Графическое изображение структуры нового шовного материала, его фотографии — обычный снимок и под микроскопом / © Zhouquan Sun, Chengyi Hou, et al., Nature Communications

Помимо того, что композитная нить обладает отличными прочностными свойствами, в виде шва она вырабатывает электрическое поле, реагируя на деформации при сокращении и расслаблении мышечных тканей раны. Опыты показали, что электростимуляция, напряжение при которой составляло примерно 2,8 вольта, сохранялась на протяжении двух недель и существенно ускорила заживление.

В частности, в тестах на лабораторных моделях площадь раневой поверхности, которая изначально составляла 69%, с использованием нового шовного материала за 24 часа уменьшилась до 10,8%, а в контрольных образцах, где электростимуляции не было, — только до 32,6%. В первом случае фибробласты — клетки соединительной ткани — активнее перемещались к поврежденной области, что свидетельствовало о более быстрой регенерации.

Схожие результаты исследователи наблюдали и в испытаниях электростимулирующей нити на крысах. В группе, где ее применяли, швы у животных через 10 дней практически зажили, в отличие от других подопытных, у которых использовали традиционный шовный материал или рану не зашивали.

По оценкам ученых, заживление ускорилось примерно на 50%. Кроме того, даже без ежедневной дезинфекции у крыс из первой группы сохранялся низкий уровень бактерий в ране. Ученые полагают, что благодаря противомикробному эффекту новый тип нитей поможет снизить число случаев послеоперационных инфекций.

Схематическое изображение того, как электростимулирующая нить способствует заживлению ран
Схематическое изображение того, как электростимулирующая нить способствует заживлению ран / © Zhouquan Sun, Chengyi Hou, et al., Nature Communications

Для подтверждение указанных свойств в дальнейшем планируются клинические испытания на людях. Если они пройдут успешно, у медиков появится альтернатива традиционным материалам для сшивания ран.

Новинка обеспечит улучшенную регенерацию и при этом не потребует дополнительных расходов, поскольку по стоимости сопоставима с рассасывающимися нитям, которые сегодня применяют в хирургии, отметили авторы статьи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий