נבדקו על חולדות, התפרים הוכחו כיעילים בטיפול בפצעים ויכולים להציע חלופה חסכונית לתפרים מסורתיים.
במחקר שפורסם לאחרונה ב תקשורת טבעחוקרים פיתחו תפר גירוי חשמלי הניתן לספיגה ביולוגית (ES) (BioES-sture).
רֶקַע
פצעי ניתוח כרוניים ואקוטיים שכיחים בפרקטיקה הקלינית. איטום מלא של הרקמה שנפתחה חיוני לריפוי ולמזעור סיבוכים, במיוחד עבור פצעי חתך הנגרמים מניתוח או טראומה. סיבי תפרים שימשו בעבר לסגירת פצעים. בעוד שתפרים סינתטיים נספגים גורמים לתגובת רקמות מינימלית והם תואמים ביו, הם אינם מאיצים ריפוי פצעים.
ES דווח כיעיל לטיפול בפצעים בטיפולים לא תרופתיים שכן הוא מחקה את מנגנון הריפוי הטבעי של שדה חשמלי אנדוגני. הוא ממריץ ייצור וקליטה של גורמי גדילה, מקדם נדידת יוני נתרן ואשלגן בין רקמות, מכוון את צמיחת הנויריטים, ומעורר שגשוג ונדידה של תאים.
פותחו מכשירי ES בעלי הפעלה עצמית, אשר מזרזים משמעותית את ריפוי הפצעים. עם זאת, מכשירים אלו משמשים בעיקר למיקרוטראומה, תיקון עצבים או עצם וכו', ולא ניתן להשתמש בהם באתרים הדורשים תפירה. יתרה מכך, מכשירי ES בחלקם אינם מתכלים או נספגים בגוף האדם.
המחקר והממצאים
במחקר הנוכחי, החוקרים פיתחו תפר BioES, סיב מכנו-אלקטרי פסיבי מתמשך, כתפר ES. ניתן להכין את התפר בתהליך מתמשך; ננו-סיביים פולי(לקטית-קו-גליקולית) (PLGA) נפתלו על פני השטח של אלקטרודת נימה המגנזיום, ויצרו את סיב הליבה שהורכב מראש (Mg@PLGA).
לאחר מכן, סיב הליבה שהורכב מראש הופץ מהמסת הפוליקפרולקטון (PCL). PCL מקורר במהירות ונכרך סביב סיב הליבה כדי להניב את תפר ה-BioES. שכבות PLGA ו-PCL ייצגו את יחידת ייצור הכוח, בעוד שפילמנט המגנזיום היה יחידת קצירת האנרגיה החשמלית. תפר ה-BioES הפגין חוזק מתיחה גבוה יותר מאשר תפרים מסחריים בלתי נספגים וביולוגיים.
התאימות הביולוגית של תפר ה-BioES הוערכה על ידי גידול פיברובלסטים בחוטי מגנזיום גזוזים, Mg@PLGA ותפר BioES. התפשטות לא עומדת והתפשטות תקינה של פיברובלסטים הצביעו על כך שתפר ה-BioES אינו רעיל ותואם ביו. לאחר מכן, הצוות מדד את ביצועי ייצור החשמל של התפר.
תפר ה-BioES שימש על סיבי שריר מלאכותיים וטבול במים כדי לייצר חשמל דרך ההבדל הפוטנציאלי של הפרדת מגע בין מעטפת ה-PCL ושכבות הליבה של PLGA. הפלט החשמלי שלו יכול להפעיל מסך LCD. יתר על כן, החוקרים השוו את התפוקה החשמלית במים ובאוויר. מתח המוצא היה גבוה ב-1.39V במים מאשר באוויר ונשאר יציב בתדרים שונים.
לאחר מכן, הצוות ניתח את בַּמַבחֵנָה השפלה של תפר ה-BioES. התפר ואלקטרודת המגנזיום הודגרו במי מלח מבוצר פוספט (PBS) לצורך פירוק. האלקטרודה וסיבי הליבה שהורכבו מראש התכלו תוך 14 ימים. עם זאת, לא הייתה השפלה של תפר ה-BioES לאחר 24 שבועות.
יתר על כן, שרירי רגלי חולדה נתפרו באמצעות תפר BioES. מתח המוצא במהלך פעילות גופנית רגילה היה 2.3V, דומה ל בַּמַבחֵנָה גירוי, המצביע על כך שתפר BioES יכול להמיר תנועות גוף לדחפים חשמליים יציבים. לאחר מכן, הצוות השתמש בתפר BioES על חתכים בשרירים מדממים בחולדות ספראג-דאולי. שתי קבוצות חולדות אחרות כללו קבוצות תפר ביולוגי (ביו-תפר) וקבוצות ללא תפר (ביקורת).
החוקרים מדדו אותות אלקטרומיוגרפיים בשלוש הקבוצות וציינו עוצמת אות גבוהה יותר באופן משמעותי בקבוצת תפר BioES; עוצמת האות הייתה דומה בין קבוצות הביו-תפרים והביקורת. בנוסף, הם ביצעו צביעת המטוקסילין-אאוזין ו-Masson trichrome על רקמות הפצע. קבוצת תפר ה-BioES הראתה שיפור נדידת רקמות, התחדשות פצעים מואצת וריפוי כמעט מלא.
שקיעת קולגן ניכרה גם בקבוצת תפר BioES, שמזכירה את שלב השיפוץ של ריפוי פצעים רגיל. חוץ מזה, לא היה פיברוזיס משמעותי ברקמה שנרפאה בקבוצת BioES. שיעור סגירת הפצעים היה 96.5% עבור קבוצת התפרים ביו-ES, 82.2% עבור קבוצת התפרים הביולוגיים ו-60.4% עבור הביקורות. לבסוף, הצוות הקים מודל של זיהום בפצעים של חולדות והשתמש בתפרים כירורגיים רגילים וב-BioES-תפר.
רקמות פצע התקבלו שבוע לאחר מכן לספירה והתרבות של חיידקים. לתפר ה-BioES היו תוצאות ריפוי טובות יותר מתפרים כירורגיים רגילים, מה שהפחית משמעותית את ספירת החיידקים בתרבית. יתרה מכך, מחקרים על תכונות אנטי-מיקרוביאליות הראו כי לקבוצת התפרים BioES הייתה ספירת חיידקים נמוכה יחסית (אפילו) ללא חיטוי פצעים יומיומי בהשוואה לחולדות עם תפרים כירורגיים רגילים וחיטוי פצעים יומיומי.
מסקנות
יחד, החוקרים פיתחו תפר BioES לריפוי מואץ של פצעים על ידי המרת תנועות הגוף ל-ES יעיל. התפר מציג חוזק דומה לתפרים מסחריים סטנדרטיים.
בַּמַבחֵנָה ו in vivo ניסויים גילו שהתפר יכול ליצור שדה חשמלי אנדוגני באתר הפצע עבור ES, לקדם שגשוג ונדידה של תאים ולהקל על סיכון הזיהום.
בסך הכל, הממצאים מדגישים שתפר BioES הוא תפר בטוח, מתקדם ומתכלה שניתן לתרגם לפרקטיקה קלינית.
