手術縫合線增添新“技能”

　　手術縫合線是外科手術中必不可少的生物醫(yī)學材料。受到蜘蛛絲機械性能和水母熒光特性啟發(fā)，南開大學教授劉遵峰、副教授王蔚與中國藥科大學副教授周湘組成聯(lián)合研發(fā)團隊，日前開發(fā)出一種新型熒光人工蜘蛛絲，可有效解決傳統(tǒng)手術縫合線可視化難度較大、機械性能和生物兼容性等方面的不足。研究論文近日發(fā)表于國際期刊《先進材料》。

　　近年來，手術縫合線的種類日益豐富，市場規(guī)模保持增長。研發(fā)人員在材料、功能、智能化等方面積極探索，助力實現(xiàn)更加精準、安全、個性化的外科手術方案。

　　傳統(tǒng)縫合線存在局限

　　手術縫合線是歷史悠久的醫(yī)療器械，在縫合受損組織和器官、輔助術后傷口愈合方面發(fā)揮關鍵作用。許多材料都曾被用于制作手術縫合線，比如金、銀、鋼、絲綢、亞麻、動物毛發(fā)、羊腸等。

　　隨著手術技術不斷發(fā)展，面對復雜多樣的傷口情況，縫合線逐漸發(fā)展出更加豐富的種類。周湘介紹，目前縫合線主要分為可吸收和不可吸收兩大類，臨床常見的可吸收縫合線材料包括膠原蛋白、聚乳酸、聚乙醇酸和聚乙丙交酯，不可吸收縫合線材料包括天然纖維、人工纖維和金屬等。

　　“在醫(yī)療領域，手術縫合線的性能會影響手術效果。而現(xiàn)有的手術縫合線在機械強度、生物相容性以及可視性等方面存在一定局限性?！眲⒆穹迮e例說，比如普通商用的聚酯、尼龍等材質的縫合線如果不及時拆線，可能會導致絲線勒進切口、切割局部皮膚，帶來疼痛和傷口感染。在對體毛濃密或膚色較深的部位進行手術時，這些材質的縫合線較難看清，有可能影響手術操作。

　　因此，對情況復雜的部位進行手術時，需要可視性高、可精準定位的手術縫合線。

　　熒光蜘蛛絲堅韌可視性好

　　為解決上述問題，研發(fā)團隊受水母發(fā)光機制的啟發(fā)，將一種親水性強的發(fā)光單體和另一種含羥基的單體進行組合，通過兩種單體的化學反應制備的發(fā)光纖維，具有良好的可紡性和機械性能。在紫外線照射60小時后，纖維的發(fā)光強度幾乎沒有衰減。

　　受蜘蛛絲結構和優(yōu)異機械性能的啟發(fā)，研發(fā)團隊通過引入化學交聯(lián)劑、金屬離子和捻曲結構等，使發(fā)光纖維強度達到1017MPa，韌性為270MJ m-3，沖擊阻尼為90%，基本達到了與天然蜘蛛絲相當?shù)牧W性能。

　　“用作手術縫合線時，這種新型熒光人工蜘蛛絲的熒光特性能夠幫助醫(yī)生檢測縫合線的完整性，有利于實施安全高效的外科手術。它還可以將需要植入體內的醫(yī)用材料和設備固定在指定治療部位，方便醫(yī)生確認這些植入物的位置，以確保治療效果?！蓖跷到榻B。

　　經(jīng)過小鼠實驗后發(fā)現(xiàn)，在良好的機械性能與耐水能力基礎上，熒光蜘蛛絲縫合線還具有優(yōu)異的生物兼容性，能夠減少不良反應，具有良好的應用潛力。

　　材料功能多元發(fā)展

　　近年來，材料科學、工程技術和生物醫(yī)學等多學科持續(xù)發(fā)展，促進更加實用的手術縫合線產(chǎn)生。劉遵峰介紹，許多新型手術縫合線在材料選擇、纖維形態(tài)、結構構造、應用功能等方面都取得了巨大進步。

　　目前已有一些新型手術縫合線應用于臨床手術中。比如，福建吉特瑞生物有限公司自主研發(fā)的首款可吸收膠原蛋白縫合線獲得了國家藥品監(jiān)督管理局批準的三類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證，該產(chǎn)品適用于體表低張力區(qū)域的手術縫合，具有純天然生物性、組織相容性好、強度高、吸收快等特點。

　　健適醫(yī)用外科器械（無錫）有限公司研發(fā)的三氯生涂層抗菌縫合線，被廣泛應用于各類軟組織的縫合，手術后的抗菌縫合線周圍會形成抑菌區(qū)，能顯著降低手術部位感染概率。目前該縫合線已獲得國家藥品監(jiān)督管理局批準上市。另外，該公司研發(fā)生產(chǎn)的魚骨型倒刺線在今年3月也正式獲批。魚骨型倒刺線具有更強的組織抓持力，可有效避免切口因張力過高而發(fā)生開裂。

　　此外，許多科研團隊也正在積極探索縫合線新材料。例如，來自中國科學技術大學的團隊基于“藕斷絲連”的自然現(xiàn)象，研制出一種能用于手術縫合線的細菌纖維素水凝膠纖維，該纖維具有強拉伸性、高含水量、低刺激性和低摩擦阻力等特點，用作縫合線時可以從傷口周圍的組織變形中吸收能量，有效保護傷口。

　　劉遵峰認為，未來縫合線研發(fā)應聚焦降低多絲縫合線對傷口周圍組織造成的繼發(fā)性損傷，要著力研制新的涂層配方，減少多絲縫合線表面摩擦和細菌定植，豐富其醫(yī)療和生物功能。此外，還需加快先進倒刺縫合線的研究和臨床轉化，解決傳統(tǒng)縫合線的打結難題，進一步提升其縫合性能。

　　智能化也是手術縫合線的重要研究方向之一，體現(xiàn)出手術縫合線功能化發(fā)展的新趨勢。比如，有團隊研發(fā)出將導電聚合物與小型電子傳感器相結合的手術縫合線，可用于監(jiān)測手術部位的狀態(tài)，改善患者預后情況。

　　劉遵峰說，近年來，智能手術縫合線展現(xiàn)出自我收緊、實時監(jiān)測等功能，極大提升了術后護理水平。下一步要加速智能手術縫合線向臨床應用轉化，為患者帶來更加安全、便捷與高效的手術縫合體驗。（記者 陳 曦）

　　轉自：科技日報

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