ابتكر باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا خيوطًا قابلة للذوبان يمكن تحميلها بأجهزة استشعار جزيئية أو أدوية حسب الحاجة.
يهدف الابتكار إلى تسريع الشفاء بعد العمليات الجراحية أو الكشف عن أي تسرب أو أخطاء في موقع الجراحة ، بحسب ما نشره الموقع “أطلس جديد” نقلا عن المادة.
اليونان القديمة
وفقًا للجراح اليوناني جالينوس بيرغامون في اليونان القديمة ، عندما أصيب المصارعون بجرح في الأوتار ، استخدم المسعفون خيوطًا مصنوعة من الحرير وأمعاء الأغنام أو الخيول لعلاج الإصابة. يُطلق على الخيوط الجراحية والألياف ، التي تُصنع من أمعاء الحيوانات ، اسم “CatGats” ، على الرغم من أن بعضها لا علاقة له بالأجزاء الداخلية لسلالات الحيوانات.
أمعاء القط أو الماشية
يشير الاسم إلى أمعاء القطط أو قطعان الماشية ، أي “cat gut” بالنسبة للقطط في اللغة الإنجليزية ، أو الماشية باختصار الماشية. لا تزال نسخة من الخيوط الجراحية مستخدمة اليوم في بعض العمليات الجراحية ، خاصة في الحالات التي لا يمكن فيها إزالة الغرز بسهولة ، حيث تذوب الغرز بشكل طبيعي في حوالي 90 يومًا.
الجزيئات الحيوية والهلاميات المائية
في محاولة لتوسيع استخدام الخيوط القابلة للذوبان بيولوجيًا ، أخذ باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أنسجة الخنازير واستخدموا عملية قائمة على المنظف لغسلها والتخلص من الخلايا ، للحصول على ألياف مصنوعة في الغالب من الكولاجين والجزيئات الحيوية الأخرى. الألياف ، التي أطلقوا عليها اسم “Degut” ، تم تغليفها بعد ذلك في هيدروجيل قبل دمجها في جزيئات مختلفة في الجل للمساعدة في التئام الجروح والاستشعار.
طلاء جل
قال جيوفاني ترافيرسو ، كبير مؤلفي الدراسة وأستاذ الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأخصائي أمراض الجهاز الهضمي في مستشفى بريجهام والنساء: [جراحي] قابلة للتحلل بعد تعديلها بطبقة هيدروجيل قادرة على العمل كمستودع لمستشعرات الالتهاب ، أو لعقاقير مثل الأجسام المضادة أحادية النسيلة لعلاج الالتهاب “، مضيفًا” أنه من اللافت للنظر أن [الخيوط المبتكرة] كما أن لديها القدرة على الاحتفاظ بالخلايا القابلة للحياة لفترة طويلة “.
الكشف عن الالتهابات
بالنسبة لبحوث المستشعرات ، وضع Traverso وفريقه البحثي جزيئات دقيقة مغلفة بالببتيد في الهيدروجيل. تم إطلاق الببتيدات عند وجود الإنزيمات المرتبطة بالالتهاب. بمجرد إطلاقها ، يمكن الكشف عن الببتيدات في البول ، لذلك يمكن أن يجدها تحليل بسيط للبول وتنبيه الأطباء إلى وجود عدوى في موقع الخيط داخل الجسم.
التسريب الموضعي للدواء
لتوصيل الأدوية ، نجح الباحثون في دمج المواد المستخدمة لعلاج مرض التهاب الأمعاء في الهيدروجيل. تم تغليف كل من الأجسام المضادة وحيدة النسيلة والستيرويدات في بوليمرات تستخدم للتحكم في معدل إطلاق الدواء ، والتي تم نقلها بعد ذلك في هيدروجيل على سطح الخيط. يقول الباحثون إنه يمكن أيضًا تضمين أدوية أخرى ، بما في ذلك المضادات الحيوية أو أدوية العلاج الكيميائي.
توصيل الخلايا الجذعية
استخدم الباحثون الغرز لتوصيل الخلايا الجذعية ، والتي تم تصميمها للتعبير عن علامات الفلورسنت ، ومن خلال تتبع الخلايا المتوهجة ، اكتشفوا أنها ظلت قابلة للحياة على سطح الغرز داخل أجسام فئران التجارب لمدة سبعة أيام على الأقل. كانت الخلايا الجذعية قادرة أيضًا على إنتاج مادة تُعرف باسم عامل النمو البطاني الوعائي (VEGF) ، والتي تحفز إنتاج خلايا الدم الجديدة التي يمكن أن تساعد في تسريع الشفاء في المواقع الجراحية داخل الجسم.
إلهام
استوحى فريق البحث في البداية من الفكرة بعد العثور على خيوط قد تعمل بشكل جيد مع مرضى داء كرون ، وهو مرض التهاب الأمعاء الذي يمكن أن يؤدي في الحالات الشديدة إلى إزالة أجزاء من أمعاء المرضى. ويأمل الباحثون أن تؤدي نتائج الدراسة إلى استخدام خيوط جراحية مبتكرة في مجموعة متنوعة من العمليات الجراحية.
