Высокоэластичная рассасывающаяся монофиламентная нить, изготовленная из поли(3

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 3275 (2023) Цитировать эту статью

1036 Доступов

8 Альтметрика

Подробности о метриках

Чтобы удовлетворить растущий спрос на более эластичные шовные материалы, не допускающие нежелательного ослабления узлов, мы изготовили рассасывающуюся монофиламентную нить из поли(3-гидроксибутират-ко-4-гидроксибутират) и подвергли ее характеристике физических свойств и оценке эффективности (in vitro и in vivo). тесты на разлагаемость и тест на шов брюшной стенки свиньи). Поскольку этот гибкий, хорошо растягивающийся и трудно развязываемый шовный материал обладает дополнительными преимуществами, заключающимися в небольшом размере узлов и средне- и долгосрочной биорассасываемости, был сделан вывод, что он является безопасной альтернативой существующим мононитям для шовного материала с далеко идущими потенциальными применениями.

Многие медицинские устройства, используемые для реконструкции мягких тканей, имеют постоянную длину, а это означает, что они не способны к осевому растяжению. Поэтому их нельзя использовать для реконструкции мягких тканей, требующей динамической функции суставной ткани человека. Например, при использовании негибких искусственных нервных проводников вблизи суставов пальцев наблюдаются осложнения от их удаления, связанные с дискомфортом, вызванным плохой растяжимостью, образованием свищей и невром. Кроме того, искусственные связки содержат волокна из неабсорбирующих материалов, сплетенных в форме листа или цилиндра и обладающие достаточной линейной прочностью на растяжение4,5. Однако их экологические функции (расширение и восстановление формы) выполняются неправильно. Поэтому биомеханическая реконструкция суставов с использованием искусственных связок в настоящее время невозможна. Трансплантация реконструкции связок в основном выполняется с использованием сухожилий аутотрансплантатов из-за их превосходной жесткости и эластичности.

Эластичные свойства швов, используемых при хирургических процедурах, могут предотвратить ослабление узлов и повреждение краев тканей при сдвиге6,7. Хотя обычные рассасывающиеся мононити имеют гладкую поверхность и устойчивы к инфекциям, они, как правило, имеют низкую надежность узлов, а манипулирование ими иногда затруднено, поскольку они более жесткие и менее гибкие, чем многониточные шовные материалы8. Многие хирурги требуют разработки рассасывающихся монофиламентных шовных материалов с более простым обращением и более высокой надежностью узлов.

Полигидроксиалканоаты (ПГА) – биоразлагаемые полимеры микробного происхождения. Они обладают высокой биосовместимостью и экологичностью и привлекательны в области биомедицинской инженерии в качестве компонентов эластичных медицинских изделий1. Среди доступных в настоящее время ПОА только полимеры 4-гидроксибутирата (4HB) имеют клиническое применение, главным образом в шовных материалах и сердечно-сосудистых стентах9. Поли(3-гидроксибутират-ко-4-гидроксибутират) (P(3HB-co-4HB)) становится более растяжимым с увеличением фракции 4HB10; следовательно, это многообещающий материал для расширяемых медицинских устройств. Однако разработке P(3HB-co-4HB) препятствуют следующие факторы: (i) невозможность химического синтеза высокомолекулярного P(3HB-co-4HB)11, (ii) ограниченность доступных мощностей. для проведения микробного синтеза, (iii) техническая сложность культивирования и очистки стабильных высокомолекулярных сополимеров при поддержании постоянного коэффициента сополимеризации, (iv) проблемы масштабирования биопереработки и (v) проблемы прядения очищенных сополимеров.

В данном исследовании мы решили вышеупомянутые проблемы и получили высокочистые высокомолекулярные сополимеры. Кроме того, мы разработали эластичные нетканые материалы и пакеты, которые можно применять для лечения переломов12. Здесь сообщается о подробной характеристике и пригодности высокоэластичных рассасывающихся монофиламентных шовных материалов, изготовленных из P(3HB-co-4HB), для практического применения.

Химическая структура повторяющихся единиц рассасывающихся монофиламентных шовных материалов, использованных в этом исследовании: P(3HB-co-4HB), Monomax® (P(4HB)), Maxon® (поли(гликолид-ко-триметиленкарбонат), PGA- сополимер ТМС), PDS® II (поли-п-диоксанон) и LACLON® (поли(L-лактид/ε-капролактон), P(LA/CL)) представлены на рис. 1.