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外科用縫合糸
外科用縫合糸は、創傷を閉じるために不可欠であり、組織接着剤よりも大きな力を発揮し、自然治癒プロセスをスピードアップする能力を備えています。この目的のために採用されている多くの外科用縫合材料（分解性および非分解性のプラスチック、生物学的に誘導されたタンパク質、金属など）がありますが、その性能は剛性によって制限されています。従来の縫合材料は、他の術後合併症の中でも、不快感、炎症、および治癒障害を引き起こす可能性があります。
この問題を解決するために、モントリオールの研究者は、人間の腱に触発された革新的なタフゲルシース（TG​​S）外科用縫合糸を開発しました。
これらの次世代縫合糸には、滑りやすいが丈夫なゲルエンベロープが含まれており、柔らかい結合組織の構造を模倣しています。丈夫なゲル被覆（TGS）外科用縫合糸をテストする際に、研究者は、ほぼ摩擦のないゲル表面が、従来の縫合糸によって通常引き起こされる損傷を軽減することを発見しました。
従来の外科用縫合糸は何世紀にもわたって使用されており、治癒過程が完了するまで創傷をまとめるために使用されます。しかし、それらは組織修復には理想的とはほど遠いです。粗い繊維は、すでに壊れやすい組織をスライスして損傷し、不快感や術後合併症を引き起こす可能性があります。
研究者によると、従来の縫合糸の問題の一部は、私たちの軟組織と接触組織と擦れる縫合糸の剛性との間の不一致です。マギル大学とINRSÉnergieMatériauxTélécommunicationsResearchCenterチームは、腱の力学を模倣する新しい技術を開発することにより、この問題に取り組みました。
人間の腱に触発された
この問題に取り組むために、チームは腱の力学を模倣する新しい技術を開発しました。「私たちのデザインは、人体であるエンドテノンシースから着想を得ています。エンドテノンシースは、その二重ネットワーク構造により、丈夫で丈夫です。
エラスチンネットワークがコラーゲン繊維を強化する一方で、コラーゲン繊維を結合します」と、マギル大学のJianyuLi助教の監督下にある博士課程の学生である筆頭著者のZhenweiMaは述べています。
内膜鞘は、周囲の組織との摩擦を減らすために滑りやすい表面を形成し、また、細胞および血管ならびに大量輸送および腱修復を含む、腱損傷における組織修復のための材料を送達する。
研究者によると、タフなゲル被覆（TGS）外科用縫合糸は、患者のニーズに基づいて個別化医療を提供するように設計することができます。
次世代縫合材料
マギル大学の縫合糸は、この鞘を模倣したゲルエンベロープ内に人気のある市販の編組縫合糸を含んでいます。丈夫なゲル被覆（TGS）外科用縫合糸は、最大15cmの長さで製造でき、長期保存のために凍結乾燥することができます。
最初にブタの皮膚を使用し、次にラットのモデルを使用して、研究者は、それらが標準的な外科用縫合糸および結び目に使用でき、感染を引き起こすことなく創傷閉鎖に効果的であることを実証した。
タフなゲルシース（TG​​S）外科用縫合糸は、エンドテノンシースと並行して、個別の創傷治療を提供するように設計することもできます。
パーソナライズされた創傷治療
研究者らは、抗菌性化合物、pH感知微粒子、抗感染、創傷床モニタリング、薬物送達、およびバイオイメージングアプリケーション用の薬物および蛍光ナノ粒子を縫合糸にロードすることにより、この原理を実証しました。
「このテクノロジーは、高度な創傷管理のための用途の広いツールを提供します。薬の投与、感染の予防、さらには近赤外線画像による傷の監視にも使用できると信じています」と機械工学科のLi氏は述べています。
「創傷を局所的に監視し、より良い治癒のために治療戦略を調整する能力は、探求するための刺激的な方向性です」と、生体材料と筋骨格の健康のカナダ研究委員長でもある李氏は言います。
主な参考資料：
1.マギル大学
2.堅牢で用途の広い表面機能化のためのバイオインスパイアードタフゲルシース。ZhenweiMaet。al。サイエンスアドバンシス、2021;7（15）：eabc3012 DOI：10.1126 / sciadv.abc3012