Inspirați de catgut, o sutură chirurgicală dezvoltată cu mii de ani în urmă, inginerii de la MIT au proiectat suturi „inteligente” care nu numai că țin țesuturile în loc, ci și detectează inflamația care semnalează vindecarea anormală și eliberează medicamente.

Suturile catgut sunt realizate din fibre de colagen pur derivate din intestinele vacilor, oilor sau caprelor. Au o rezistență mecanică bună, iar după aproximativ 90 de zile sunt absorbite de corpul pacientului – nu trebuie îndepărtate. Se știe că fire similare au fost deja folosite de celebrul medic grec Galen, care a fost activ în Roma antică. Deși sunt acum disponibile suturi sintetice absorbabile, suturile lombare sunt încă folosite în multe domenii ale chirurgiei. Echipa MIT a acoperit cusăturile cu un hidrogel care poate ține senzori, medicamente și chiar celule care eliberează molecule vindecătoare.

„Avem o sutură de origine biologică modificată cu un strat de hidrogel care poate fi un rezervor pentru senzori de inflamație sau medicamente, precum anticorpii monoclonali pentru tratarea inflamației. Interesant este că sutura are și capacitatea de a reține celulele viabile pentru o perioadă mai lungă de timp. timp – a remarcat .. Giovanni Traverso, profesor asistent de inginerie mecanică la MIT, gastroenterolog la Brigham and Women’s Hospital și autor principal al studiului.

Aceste suturi pot fi deosebit de utile pentru pacienții cu boala Crohn care trebuie să-și îndepărteze o parte din intestin din cauza obstrucției cauzate de cicatrici sau inflamații excesive. După operație, ambele capete rămase trebuie închise după ce o parte a intestinului este îndepărtată. Dacă sutura nu este ținută strâns, poate duce la scurgeri care sunt periculoase pentru pacient.

Cercetătorii au creat noi suturi din țesutul de porc care fusese decelularizat folosind detergenți pentru a reduce riscul de a provoca infecții în țesuturile gazdă. Materialul rezultat conține proteine ​​structurale, cum ar fi colagenul, precum și alte biomolecule găsite în celulele din jurul matricei extracelulare.

După ce au uscat țesutul și l-au înfășurat în fire, cercetătorii i-au evaluat rezistența la tracțiune. Era comparabil cu firele de bumbac disponibile pe piață. În același timp, noua sutură a provocat un răspuns imunitar mult mai slab în țesuturile din jur în comparație cu intestinul convențional.

„Țesuturile fără celule au fost utilizate pe scară largă în medicina regenerativă datorită biofuncției lor excelente”, a remarcat unul dintre autorii principali, Jung Seung Lee (acum profesor asistent la Universitatea Sungkyunkwan, Coreea).

Pentru a îmbogăți firele cu funcții suplimentare, oamenii de știință le-au acoperit cu un strat de hidrogel care conține celule vii. Senzorii au fost microparticule acoperite cu peptide care sunt eliberate atunci când enzimele legate de inflamație numite metaloproteinaze de matrice (MMP) sunt prezente în țesuturi. Prezența peptidelor distincte eliberate de MMP poate fi ușor detectată în urină.

După cum arată autorii, învelișul cu hidrogel poate fi folosit și pentru a transporta medicamente utilizate pentru tratarea IBD, inclusiv un steroid numit dexametazonă și un anticorp monoclonal numit adalimumab. Medicamentele sunt incluse în microcapsule din polimeri biodegradabili aprobați pentru utilizare în medicină, cum ar fi PLA sau PLGA. În acest fel, alte tipuri de medicamente, precum antibioticele sau chimioterapia, pot fi, de asemenea, livrate în țesuturi.

Suturile inteligente pot fi, de asemenea, utilizate pentru a furniza celule terapeutice, cum ar fi celulele stem. Pentru a explora această posibilitate, cercetătorii au atașat celule stem echipate cu un marker fluorescent la fir și au descoperit că au rămas viabile timp de cel puțin șapte zile după ce au fost transplantate la șoareci. Celulele au fost, de asemenea, capabile să producă factor de creștere endotelial vascular (VEGF), care stimulează creșterea vaselor de sânge.

Se lucrează în desfășurare pentru a efectua teste suplimentare pentru fiecare dintre aceste aplicații potențiale și pentru a extinde producția de suturi inteligente. Oamenii de știință speră că pot fi folosite și pentru a plasa suturi în afara tractului digestiv.

Mai multe informații la Articol sursa. (PAP)

Autor: Paul Wernicke

pmw/bar/