Ежегодно в мире проводят более 300 млн хирургических операций, и их успех во многом зависит от качества нитей, которыми накладывают швы. Большинство осложнений связано с реакцией тканей на нити, возможных воспалений или келоидных рубцов. Особенно это касается пластической, детской и абдоминальной хирургии, где помимо пользы важна эстетика. Идеальная нить должна рассасываться за 15−30 суток через гидролиз — примерно столько нужно, чтобы раны зажили. Однако существующие материалы держатся либо слишком мало — 7−10 дней, что приводит к расхождению ран, либо слишком долго — до 70 дней, что вызывает как раз воспаления.
Ученые Пермского Политеха разработали композитную нить, срок «жизни» которой можно регулировать. Материал представляет собой жгут из 19 тончайших полигликолидных волокон. Он покрыт специальным гибридным составом из полимеров и крахмалов, что делает состав изделия уникальным, так как обычно нить состоит либо из чистого полигликолида, либо всего из двух составляющих.
Сочетание компонентов полигликолевой кислоты (60−70%), крахмала (5−10%) и полимолочной кислоты (5−10%) позволяет точно контролировать скорость рассасывания за счет изменения толщины волокон. Нить можно «настроить» на исчезновение за 15, 20, 25 или 30 суток в зависимости от особенностей пациента и типа операции. Сначала компоненты защищают сам жгут от воды, когда он истончается, запускается гидролиз и материал безопасно распадается.
Полученный материал проверили на прочность с помощью специальной машины, которая растягивала нити до разрыва на небольшой скорости. Жгут оказался в 6 раз прочнее, чем необходимо. Запас нужен, чтобы нить не порвалась во время операции и активности пациента после, из-за простого кашля или чихания.
Кроме того, исследователи разработали алгоритм, который предсказывает скорость разрушения нити в организме. Модель позволяет мгновенно рассчитать нужные параметры, чтобы не тратить время на тестирование разных вариантов покрытий. Прогнозы, которые показывает программа, совпали с реальными экспериментами на 98%.
Ранее Наука Mail рассказывала, как ИИ поможет хирургам полностью удалять опухоли с первой попытки.
