Šveicarijos federalinio medžiagų mokslo ir technologijų instituto (EMPA) ir ETH Ciuricho tyrimų centro ekspertai suvienijo jėgas, kad sukurtų proveržio projektą. Jiems pavyko sukurti lazerinio suvirinimo techniką, kuri greitai ir saugiai gyja žaizdas be papildomos apsaugos lazeriu.
Ekspertai ant žaizdos užtepa nanodalelių kompresą, o paskui panaudoja šviesą, kad žaizda sukietėtų – tai naujas žaizdų sandarinimo būdas, kuris gali tapti nauju įrankiu operacinėje.
Pasak ETH komandos, chirurgai anksčiau atliko tyrimus, susijusius su lazeriniu suvirinimu kaip žaizdų uždarymo metodu. Manoma, kad šis metodas pagreitina gijimą ir sumažina užsikrėtimo riziką, tačiau kyla problemų dėl temperatūros stebėjimo ir kontrolės.
Pagrindinė problema, su kuria jie susiduria, yra ta, kad ši šiluminė reakcija turi likti būdingo biomedžiagų diapazone, o temperatūrą sunku išmatuoti neinvaziniu būdu – tai buvo iššūkis taikant suvirinimo procesus medicinoje.
Ankstesni tyrimai apima 2018 m. Arizonos valstijos universiteto projektą, kuriame aukso nanodalelės buvo įtrauktos į litavimo medžiagas, kad paveiktų šiluminį poveikį ir sumažintų uždegimą.
Kita vertus, šį kartą sprendimą sukūrė EMPA dalelių ir biologinių sąveikų laboratorija ir ETH Ciuricho nanodalelių sistemų inžinerijos laboratorija. Jie sukūrė klijus, kuriuose yra metalo ir keramikos nanodalelių, ir panaudojo nanotermometrą temperatūrai valdyti. Naujasis litavimo būdas vadinamas „iSoldering“ (protingas litavimas).
Technikoje naudojamos dviejų tipų nanodalelės – titano nitridas ir bismuto vanadatas. Kai šias daleles apšviečia šviesos šaltinis, kurį silpnai sugeria aplinkiniai audiniai, titano nitridas šviesą paverčia šiluma, o bismuto vanadatas veikia kaip „nanotermometras“, skleidžiantis skirtingus bangos ilgius, priklausomai nuo temperatūros.
Klinikinis vertimas naudojant medicinines infraraudonųjų spindulių lempas
Pasak mokslininkų, dėl šio nanodalelių derinio „iSoldering“ ypač tinka minimaliai invazinėms procedūroms. Taip yra todėl, kad kombinuoto lydmetalio nereikia maišyti, o temperatūros skirtumą galima nustatyti labai didele erdvine skiriamąja geba tiek sekliose, tiek giliose žaizdose.
Užbaigus siūlomos technologijos matematinį modeliavimą, projektas pradėjo bendradarbiauti su chirurgais iš Ciuricho universitetinės ligoninės, JAV Klivlando klinikos ir Prahos Karolio universiteto, kad būtų pradėtas vertinti „iSoldering“ potencialas klinikinėms reikmėms.
EMPA ekspertai sakė: "Laboratoriniuose tyrimuose tyrėjų komandai pavyko pasiekti greitą, stabilų ir biologiškai suderinamą organų žaizdų, įskaitant kasą ir kepenis, sujungimą. "iSoldering" parodė savo puikų sandarinimo poveikį net esant sudėtingiems audinių blokams, tokiems kaip šlaplė. , kiaušintakiai ar žarnos.
Mokslininkų grupė savo darbe taip pat pažymėjo, kad „iSoldering“ turi didelį potencialą naudoti robotų ir laparoskopinėje chirurgijoje, kai susiduriama su įprastomis problemomis, tokiomis kaip neteisinga siūlių padėtis.
Šiuo metu, nors „iSoldering“ parinktis iš pradžių buvo numatyta kaip tiesioginio lazerio švitinimo metodas, komanda tiria, ar tą patį efektą galima pasiekti naudojant švelnesnį, žemo intensyvumo infraraudonųjų spindulių apšvietimą. Jei tai būtų pasiekta, tai labai supaprastintų klinikinio perdavimo procesą, nes artimoji infraraudonoji šviesa jau plačiai pripažinta ir naudojama medicinoje.
EMPA atstovė Inge Herrmann pakomentavo: „Jei įmanoma panaudoti mediciniškai priimtiną infraraudonųjų spindulių šviesą, ši naujoviška suvirinimo technika, tikimės, atsidurs tradicinėje operacinėje be papildomų lazerinės apsaugos priemonių“.
Pasak mokslininkų, šis nanodalelių derinys daro „iSoldering“ ypač tinkamą minimaliai invazinei chirurgijai. Taip yra todėl, kad kombinuoto lydmetalio nereikia maišyti, o temperatūros skirtumą galima nustatyti labai didele erdvine skiriamąja geba tiek sekliose, tiek giliose žaizdose.
Užbaigus siūlomos technologijos matematinį modeliavimą, projektas pradėjo bendradarbiauti su chirurgais iš Ciuricho universitetinės ligoninės, JAV Klivlando klinikos ir Prahos Karolio universiteto, kad būtų pradėtas vertinti „iSoldering“ potencialas klinikinėms reikmėms.
EMPA ekspertai sakė: "Laboratoriniuose tyrimuose tyrėjų komandai pavyko pasiekti greitą, stabilų ir biologiškai suderinamą organų žaizdų, įskaitant kasą ir kepenis, sujungimą. "iSoldering" parodė savo puikų sandarinimo poveikį net esant sudėtingiems audinių blokams, tokiems kaip šlaplė. , kiaušintakiai ar žarnos.
Mokslininkų grupė savo darbe taip pat pažymėjo, kad „iSoldering“ turi didelį potencialą naudoti robotų ir laparoskopinėje chirurgijoje, kai susiduriama su įprastomis problemomis, tokiomis kaip neteisinga siūlių padėtis.
Šiuo metu, nors „iSoldering“ parinktis iš pradžių buvo numatyta kaip tiesioginio lazerio švitinimo metodas, komanda tiria, ar tą patį efektą galima pasiekti naudojant švelnesnį, žemo intensyvumo infraraudonųjų spindulių apšvietimą. Jei tai būtų pasiekta, tai labai supaprastintų klinikinio perdavimo procesą, nes artimoji infraraudonoji šviesa jau plačiai pripažinta ir naudojama medicinoje.
EMPA atstovė Inge Herrmann pakomentavo: „Jei įmanoma panaudoti mediciniškai priimtiną infraraudonųjų spindulių šviesą, ši naujoviška suvirinimo technika, tikimės, atsidurs tradicinėje operacinėje be papildomų lazerinės apsaugos priemonių“.
