| Разработчики: | Мельбурнский королевский технологический университет (RMIT) |
| Дата премьеры системы: | февраль 2023 г. |
| Отрасли: | Фармацевтика, медицина, здравоохранение |
2023: Анонс продукта
В середине февраля 2023 года группа специалистов из Мельбурнского королевского технологического института представили умный антимикробный шов 40I-PCL, который позволит контролировать состояние раны больного после операции и ускорит выздоровление пациента. Это может оказаться особенно полезным для определения местонахождения внутренних швов и для обнаружения инфицированных ран внутри тела без необходимости хирургического вмешательства.
Хирургические швы, или шовные материалы, используются для закрытия ран после травм или операций и для поддержания процесса заживления. Однако зашитые раны подвержены инфекции, причем инфекции в местах хирургических вмешательств возникают у 2-4% пациентов.
На февраль 2023 года не существует коммерческих контрастных агентов, которые можно было бы использовать в швах из-за проблем с токсичностью. Чтобы обойти эту проблему, ученые из Мельбурнского королевского технологического института используют частицы углерода, конъюгированные с йодом (ICPs). Углеродные наночастицы биосовместимы, дешевы и легко производятся в лаборатории, а также по своей природе флуоресцентны и антибактериальны. Присоединение йода обеспечивает рентгеновскую видимость и улучшенные антимикробные свойства, одновременно снижая токсичность йода за счет контроля высвобождения ICPs. Команда специалистов внедрила эти ICPs в шовный материал поликапролактон (PCL) для создания шовных нитей I-PCL.
Описывая свою работу в медицинском издании OpenNano, исследователи сначала оценили стабильность I-PCL до полной деградации швов. Они погрузили швы в фосфатно-буферный солевой раствор (PBS) при 37°C на 22 дня при легком встряхивании и количественно определили концентрацию йода в PBS. В первые 24 часа наблюдалось первоначальное высокоскоростное высвобождение ICP. Затем последовало значительное падение концентрации ICP и медленное, устойчивое высвобождение с течением времени. Такое резкое высвобождение ICP из шва, по словам ученых, может предотвратить колонизацию раны патогенными микроорганизмами, а последующее медленное высвобождение в течение длительного периода времени помогает предотвратить образование биопленки и инфекцию.
Затем группа исследовала влияние концентрации ICP на контрастные свойства I-PCL, сравнивая микротомографические изображения швов, содержащих различные концентрации ICP. Контрастность КТ увеличивалась с ростом концентрации ICP. Шов, содержащий 40% ICP (40I-PCL), демонстрировал контрастность на 272, 81 и 31% выше, чем швы с концентрацией ICP 10, 20 и 30%, соответственно. Сосредоточив внимание на шве 40I-PCL с наибольшим контрастным усилением, исследователи изучили, как деградация шва влияет на его контрастные свойства. После 22 дней в PBS контрастность КТ снизилась на 18%, что, по мнению команды, является приемлемым и ожидаемым для деградирующего шва.
Бактерия метициллин-резистентный S. aureus (MRSA) является наиболее распространенной причиной инфекций в местах хирургических операций, поэтому исследователи изучили ее взаимодействие с различными I-PCL швами. После 6 часов инкубации при 37°C 30I-PCL убил 90% MRSA, а более высокая концентрация 40I-PCL уничтожила почти 99% MRSA без видимой биопленки на шве. Помимо использования в хирургических швах, умный шовный материал может быть использован для создания сеток, таких как вагинальные сетчатые имплантаты, используемые для лечения пролапса.
Исследователи пришли к выводу, что швы, которые можно визуализировать с помощью таких методов, как КТ и МРТ, могут минимизировать хирургические риски, контролировать внутренние раны и помочь хирургам точно спланировать операцию в случае развития осложнений, требующих удаления сетки. Ученые предполагают, что шов 40I-PCL наилучшим образом отвечает этим требованиям, обеспечивая высокую видимость при КТ, а также разумную биосовместимость и отличные антимикробные свойства.[1]
Примечания
