Хирургические швы хороши для заживления ран, но они могут распуститься при слишком сильном движении. Ученые в Китае теперь превратили эту слабость в силу, разработав швы, которые генерируют электрический заряд при растяжении и заживляют раны быстрее.
Швы являются стандартным методом лечения больших и глубоких ран на коже, физически возвращая клетки по обе стороны раны в контакт, чтобы они могли залатать повреждение. Без них травмы заживают медленнее, оставляют большие шрамы и подвергаются более высокому риску заражения.
Но они не лишены своих собственных осложнений. Движение пораженной области может открыть их, и обычно их приходится удалять врачам после того, как они отслужили свое. В новом исследовании ученые из Университета Дунхуа в Китае решили обе эти проблемы.
Новые швы сделаны с использованием специализированного механоэлектрического волокна. По сути, когда слои сердцевины и оболочки волокна соприкасаются и разделяются в результате движения, они генерируют электрические поля, которые, как показали предыдущие исследования, ускоряют заживление.
Схема новых электрических швов и того, как волокна генерируют электричество при движенииЧжоуцюань Сунь и Чэнъи Хоу
Команда проверила идею на клеточных культурах в лаборатории. Рана, которая занимала 69% поверхности, была уменьшена всего до 10,8% с помощью электрических швов через 24 часа, в то время как контрольная группа, у которой были обычные швы, все еще покрывала 32,6% за тот же период времени. Ключ, по-видимому, в том, что электрические сигналы ускоряют миграцию фибробластов, клеток, которые помогают строить новую соединительную ткань, секретируя коллаген.
Затем исследователи перешли к испытаниям на крысах. Они обнаружили, что через 10 дней электрические швы закрыли раны крыс на 96,5%, тогда как контрольные швы закрылись только на 60,4% за то же время.
Наконец, они проверили уровень инфицирования электрических и традиционных швов. Независимо от того, дезинфицировалась ли рана ежедневно или нет, у крыс, которым накладывали электрические швы, уровень бактерий был значительно ниже, чем у тех, у кого были обычные швы.
Другие примеры использования электричества для ускорения заживления ран включали системы биосенсоров, батарей и электростимуляторов. Но у нового метода есть преимущество в том, что он делает все это пассивно, пока пациент двигается.
В качестве бонуса, поскольку электрические швы сделаны из биорассасывающихся материалов, команда говорит, что они должны быть способны безопасно разлагаться в организме. Это избавит пациентов от инвазивности хирургического удаления.
На данном этапе еще предстоит проделать большую работу, чтобы подготовить его к испытаниям на людях, прежде чем он сможет попасть в клиническую практику. Но это интригующая идея, которая в конечном итоге может помочь ранам заживать быстрее и безопаснее.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
