В Перми создали хирургическую нить с регулируемым сроком рассасывания

Ученые Пермского политеха создали хирургическую нить с регулируемым сроком рассасывания. Статья об этом опубликована в журнале «Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика».

Авторы материала напоминают, что ежегодно в мире проводят более 300 млн хирургических операций. Исход многих из них напрямую зависит от качества шовного материала, так как большинство осложнений связано с реакцией тканей на нити. Особенно остро проблема стоит в пластической, детской и абдоминальной хирургии. Идеальная рассасывающаяся нить должна исчезать за 15-30 суток благодаря гидролизу, не оставляя токсинов и не требуя повторных операций. Используемые в современной практике шовные материалы либо держатся слишком долго — до 70 дней и более, что грозит воспалением, либо разрушаются слишком быстро — за 7-10 дней, не успевая удержать края раны, что ведет к их расхождению.

Для решения этой проблемы ученые ПНИПУ разработали композитную нить с регулируемым сроком рассасывания и компьютерную модель, предсказывающую ее поведение с точностью 98%. В основе изделия — жгут из 19 тончайших полигликолидных волокон, покрытый специальным гибридным составом из полимеров и крахмала. Аналогов с таким же составом на рынке нет.

Станислав Словиков, доцент кафедры экспериментальной механики и конструкционного материаловедения ПНИПУ, кандидат технических наук:

— Для создания нити мы использовали сочетание трёх компонентов: полигликолевой кислоты — 60-70%, крахмала — 25-35% и полимолочной кислоты — 5-10%. Эта смесь позволяет точно контролировать скорость рассасывания. Меняя толщину покрытия, мы можем «запрограммировать» нить на исчезновение ровно через 15, 20, 25 или 30 суток. Сначала этот слой защищает внутренний жгут от воды. Когда он постепенно истончается, жидкость добирается до волокон и запускает гидролиз.

Срок «жизни» новой хирургической нити можно настраивать под конкретного пациента и тип операции.

Учёные проверили, насколько прочным получилось изделие: они закрепили образцы в специальной машине и начали медленно растягивать их до разрыва. Скорость растяжения составляла всего 10 мм в минуту, то есть нить удлинялась очень плавно. Это позволило точно замерить, какая нагрузка ей нужна, чтобы порваться. Результаты показали, что один жгут выдерживает нагрузку до 28 ньютонов, тогда как при реальной хирургической операции шов испытывает не более пяти ньютонов. Таким образом, запас прочности этой нити в шесть раз выше необходимого.

Дополнительно ученые разработали компьютерную модель, которая предсказывает, как быстро нить разрушится в организме. Экспериментально проверять каждый вариант толщины покрытия — значит тратить недели и месяцы ожидания. Модель же позволяет мгновенно рассчитать нужные параметры, не изготавливая десятки образцов вслепую.