Śruby i płytki chirurgiczne z jedwabiu

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Naukowcy ze Szkoły Inżynierii Tufts University i Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) uzyskali śruby i płytki chirurgiczne ze 100-proc. jedwabiu. Amerykanie twierdzą, że naturalny materiał usprawni przebudowę kości po urazie i zostanie z czasem wchłonięty przez organizm, co wyeliminuje konieczność przeprowadzania kolejnej operacji.

Obecnie najczęściej stosuje się urządzenia mocujące ze stopów metali. Jak tłumaczą autorzy artykułu z pisma Nature Communications, takie rozwiązanie ma jednak parę minusów. Po pierwsze, ponieważ metal jest sztywny, może wywoływać naprężenia w kości. Po drugie, istnieje podwyższone ryzyko zakażenia i gorszego gojenia ran. Poza tym w niektórych przypadkach śruby trzeba usuwać, co oznacza kolejny zabieg. Wchłanialne rozwiązania ze sztucznych polimerów (poliestrów) pozwalają co prawda uniknąć części tych problemów, ale produkty ich hydrolizy mogą stwarzać ryzyko reakcji zapalnych. Poza tym takie śruby/płytki są trudne do wszczepiania.

W odróżnieniu od metalu, skład białek jedwabiu może być podobny do składu kości. Materiały jedwabne są niesamowicie mocne. Zachowują stabilność strukturalną w bardzo wysokich temperaturach i wytrzymują inne skrajne warunki. Dodatkowo mogą być z łatwością sterylizowane - opowiada dr Samuel Lin z BIDMC.

Kolejną z wielkich zalet jedwabiu jest zdolność do stabilizowania i dostarczania bioaktywnych składników. Płytki i śruby z jedwabiu mogą zatem dostarczać antybiotyki, by zapobiec infekcji, leki, by nasilić odtwarzanie kości i inne terapeutyki, by wspomóc zdrowienie - dodaje dr David Kaplan z Tufts.

W przeszłości zespół Kaplana opracowywał jedwabne gąbki, włókna i pianki do wykorzystania na sali operacyjnej i w warunkach klinicznych, jednak do tej pory jedwabiu nie zastosowano do uzyskania twardych urządzeń medycznych do stabilizacji złamań.

Akademicy wykorzystali białka jedwabiu z oprzędu jedwabnika morwowego (Bombyx mori). Testując nowe rozwiązanie, wszczepili 6 szczurom laboratoryjnym 28 jedwabnych śrub. Oceny przeprowadzano 4 i 8 tygodni od implantacji. Żadna ze śrub nie zawiodła podczas wszczepiania - opowiada Kaplan, dodając, że jedwab wolno pęcznieje, dlatego zachowuje mechaniczną integralność w kontakcie z płynami otaczającymi tkankę.

Ponieważ śruby z jedwabiu są niewidoczne na rtg., chirurgowi może być łatwiej stwierdzić, jak złamanie leczy się w okresie pooperacyjnym [...] - wyjaśnia Lin. Naukowcy zamierzają kontynuować badania na większych modelach zwierzęcych, a na końcu przeprowadzić testy kliniczne na ludziach. Choć pierwotnym celem było zastosowanie jedwabnych rozwiązań w terapii urazów twarzy, można myśleć o ich wdrożeniu przy innych typach złamań.

« powrót do artykułu