211service.com
Sticky tape til at hele kirurgiske snit
Forskere ved MIT har udviklet et elastisk, biologisk nedbrydeligt tape, der kan erstatte kirurgiske suturer og hæfteklammer. Den nye klæbende tape kunne også laves om til lægemiddelafgivelsesplastre til placering direkte på organer inklusive hjertet. Tapen, som er testet på mus, nedbrydes langsomt inde i kroppen uden at forårsage irritation.
Vævstape: En meget klæbrig tape, der kunne erstatte suturer, nedbrydes under forhold, der efterligner indersiden af kroppen (øverst). Tapen, en elastomer dækket med nanoskala søjler og biokompatibel lim, er iriserende (nederst).
Klæberen er inspireret af gekkoers fødder, som tillader krybdyrene at gå langs loftet og op og ned ad glatte vægge. Geckotæer er klæbrige, fordi de er dækket af millioner af fleksible nanopiller, hvilket giver dem et meget stort overfladeareal. MIT-tapen, som er afhængig af både nanoskala-søjler og en kemisk lim, er den første af denne type tape, der viser god klæbestyrke og sikkerhed hos dyr. Det er ved at blive udviklet af institutprofessor Robert Langer og Jeffrey Karp , en bioingeniør i Harvard-MIT Division of Health Sciences, i samarbejde med forskere på to Boston-hospitaler.
Tapen er lavet af en biologisk nedbrydelig elastomer, der kan snøres med medicin. For at fremstille klæbemidlet hældes den flydende polymer i mikrofabrikerede siliciumforme med 200 til 500 nanometer brede fordybninger. Den støbte, hærdede polymer spincoates derefter med en biokompatibel dextranlim. Når tapen påføres, trækker kapillarkræfter væv ind i mellemrummene mellem søjlerne, som også har nogle svage ladningsattraktioner; dextranlimen klæber til vævsproteiner.
Det er en rigtig stærk klæber, siger Metin Sitti , lektor i maskinteknik ved Carnegie Mellon University.
Multimedier
Se en anden visning af båndet.
At lave gekkotape, der er sikkert og effektivt til medicinsk brug, har været udfordrende, siger Sitti. De fleste gekko-inspirerede klæbemidler – som dem der er designet til at hjælpe robotter med at skalere vægge – er konstrueret til at arbejde på glatte, hårde overflader. Til denne slags applikationer er det vigtigt, at båndet kan genbruges. Medicinsk tape som Karps skal kun klæbe én gang, men klæbe kraftigt. At få høj klæbestyrke på væv er svært at gøre, da de er våde, bløde, glatte, [og] ru, siger Sitti.
Langer og Karp ser også ud til at have overvundet en anden faldgrube, der står over for disse gekkobånd. Nogle har vist sig at have stor styrke, når kun få nanopiller testes, men er ikke så stærke, når de testes i større skala. (Se No Spiderman Suit Anytime Soon .) Når den blev testet på svinetarm og i mus, holdt MIT-tapen op.
Fordelen ved sådan et tape i forhold til de suturer og hæfteklammer, der traditionelt bruges til at lukke sår, er, at det ville være ikke-invasivt og nemt at placere, siger Karp. Suturer og hæfteklammer punkterer væv og kan forårsage skader, der fører til nekrose. Og suturer og hæfteklammer skal placeres meget omhyggeligt langs et snit. Du skal justere vævet med hvert sting, siger Karp. Tape kan placeres i én bevægelse, hvilket potentielt kan forkorte den tid, patienterne er på operationsbordet. Medicinbåndet kunne også hjælpe læger under laparoskopiske operationer, som udføres gennem et lille omfang. Det er svært at binde knuder på små steder, siger Karp. Du kan få båndet til at folde ud og påføre det gennem den [laparoskopiske] nål.
Karp siger, at en anden anvendelse for tapen kan være at forstærke suturer og hæfteklammer, der bruges, når et segment af mave-tarmkanalen fjernes under gastrisk bypass-operation. Der er lave komplikationsrater, men lækager er katastrofale, siger Karp. Båndet kunne frigive antibiotika såvel som lægemidler, der fremmer heling.
MIT-tapen kunne også simpelthen fungere som et lægemiddelplaster, selv i væv, der strækker sig og trækker sig sammen, som hjertet. Det er elastisk, så det skal modstå hjertets mekaniske kræfter, siger Karp. Efter et hjerteanfald har patienter ofte områder med beskadiget væv, der ikke får nok ilt. Dette kan føre til hjertesvigt. Indsprøjtning af en stamcelletiltrækkende faktor i beskadigede områder af hjertet fremmer vævsregenerering, men det kan være farligt at gennembore hjertet på denne måde. Karp siger, at et plaster medicinsk tape kan levere disse faktorer lige så effektivt og sætte patienten i lavere risiko.
Både de mekaniske egenskaber af Karps tape og dets nedbrydningshastighed kan indstilles til at passe til forskellige væv. Karp siger, at hans teams næste skridt er at arbejde sammen med læger for at identificere medicinske applikationer, der har mest at vinde ved brugen af båndet, og derefter udvikle båndet, så det passer til dem.