Czy ta technika może zrewolucjonizować chirurgię rekonstrukcyjną?
Nowa, szybka i łatwa technika zmiany kształtu chrząstki i innych żywych tkanek może zmienić sposób, w jaki chirurdzy wykonują pewne zabiegi rekonstrukcyjne, takie jak naprawa skrzywień przegrody.
Twórcy nowej techniki opisali ją wczoraj na Krajowym Spotkaniu i Wystawie Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego Spring 2019 w Orlando na Florydzie. Metoda sugeruje innowacyjny sposób łatwej zmiany kształtu chrząstki i innych tkanek zawierających kolagen - i to bez blizn.
Zespół badawczy - z Occidental College w Los Angeles w Kalifornii i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine - wyjaśnia, że w obecnym stanie wiele operacji rekonstrukcyjnych, takich jak interwencje mające na celu zmianę kształtu nosa lub uszu, jest inwazyjnych i może prowadzić do blizn. .
Takie zabiegi obejmują przecinanie żywej tkanki, wycinanie chrząstki, szycie skóry i potencjalne blizny po zabiegu, a także długi okres rekonwalescencji.
Jednak według twórców nowa technika pozwoliłaby wyeliminować prawie wszystkie te niedogodności.
„Wyobrażamy sobie tę nową technikę jako niedrogi zabieg biurowy wykonywany w znieczuleniu miejscowym” - mówi jeden z jej głównych programistów, dr Michael Hill.
„Cały proces zajmie około 5 minut”.
Dr Michael Hill
Nowa technika i jej potencjalne zastosowania
Uszy i części nosa zawierają chrząstkę, rodzaj tkanki składającej się z luźnych pasm włókien kolagenowych, które trzymają razem specjalne makrocząsteczki. „Gdybyś podniósł [tę strukturę], nici nie rozpadłyby się, ale byłyby dyskietki” - wyjaśnia Hill.
Co więcej, różne rodzaje chrząstek zawierają ujemnie naładowane białka i dodatnio naładowane jony sodu, które są obecne w różnych gęstościach, co decyduje o tym, czy chrząstka jest twardsza, czy bardziej miękka.
W ramach różnych eksperymentów Hill i współpracownicy odkryli, że jeśli dostarczą prąd elektryczny o stałym napięciu przez chrząstkę, to określi wodę w tej tkance i podzieli ją na jej składniki - tlen i jony wodoru lub protony.
Kiedy tak się dzieje, dodatnio naładowane protony neutralizują ujemnie naładowane białka, co sprawia, że chrząstka jest bardziej miękka i łatwiejsza do przekształcenia. Jak to ujął Hill: „Gdy chusteczka opadnie, możesz ją uformować w dowolny kształt”.
Aby przetestować skuteczność tej metody, naukowcy zdecydowali się wypróbować ją na uchu królika, pracując na uchu, które zwykle siedzi prosto, i starając się zmienić jego kształt tak, aby pozostał zgięty.
Procedura polegała na zastosowaniu przez zespół środka miejscowego znieczulenia, a następnie za pomocą mikroigieł do wprowadzenia do tkanki małych elektrod i przyłożenie stałego prądu elektrycznego przez kilka minut. Po zmiękczeniu chrząstki przybrała ona formę wstępnie wykonanej formy 3D o pożądanym kształcie.
W modelu królika po wyłączeniu przez badaczy prądu elektrycznego i usunięciu pleśni chrząstka ucha mogła stwardnieć, zachowując nowy, wygięty kształt.
Zespół twierdzi, że ta nowa technika nie powoduje bólu i blizn typowych dla interwencji przebudowy.
Chociaż metoda ta mogłaby znaleźć zastosowanie w zabiegach kosmetycznych, naukowcy podkreślają, że przydałaby się również osobom, które np. Mają skrzywienie przegrody utrudniające oddychanie lub mają do czynienia z nieruchomymi stawami.
Naukowcy są również przekonani, że mogliby dostosować tę metodę do zmiany kształtu rogówki, przedniej, najbardziej zewnętrznej warstwy oka, która zawiera również kolagen. Kiedy rogówka jest zbyt zakrzywiona, może powodować krótkowzroczność, więc znalezienie sposobu na dostosowanie tej małoinwazyjnej techniki do chirurgii oka znacznie ułatwi procedury korekcji rogówki.
W tej chwili Hill i współpracownicy szukają licencjonowania swojej innowacyjnej techniki w wyspecjalizowanych firmach tworzących urządzenia medyczne. Jednak uznają, że zanim te procedury staną się dostępne dla ludzi, muszą najpierw przejść testy bezpieczeństwa i skuteczności w badaniach klinicznych.
