ساخت برچسب هیدروژلی برای ترمیم زخم ها

محققان یک برچسب هیدروژلی ساخته اند که می تواند بعد از جراحی شکم برای بسته شدن زخم ها و تشخیص ترشح از محل بخیه استفاده شود.

به گزارش تکناک، ترشح بخیه ها پس از جراحی شکم یک عارضه بالقوه تهدید کننده زندگی است که جراحان ممکن است فورا آن را تشخیص ندهند.

وقتی جراح، مثلاً، بخشی از روده را برمی‌دارد و دو انتها را به هم بخیه می‌زند که آناستوموز نامیده می‌شود، این احتمال وجود دارد که محل بخیه ترشح کند. مشکل این است که وقتی پوست بسته می شود، جراح ممکن است از وجود یا عدم وجود ترشح در داخل حفره شکم آگاه نشود.

ترشح آناستوموز باعث ریختن مایعات معده بسیار اسیدی به داخل حفره شکمی می شود و می تواند منجر به عوارض شدید مانند التهاب و عفونت بافت های پوشاننده حفره (پریتونیت) و همچنین عفونت خونی تهدید کننده حیات (سپسیس) شود. ترشح اغلب تنها زمانی کشف می شود که بیمار علائمی مانند درد و تب داشته باشد و سلامت کلی وی را تحت تاثیر قرار دهد.

مشکل ساخت دستگاهی که به بسته شدن آناستوموز کمک می کند یا آن را از نظر ترشح کنترل می کند، این است که باید اسیدیته بالای مایعات گوارشی را بدون خراب شدن تحمل کند. اکنون، محققان آزمایشگاه‌های فدرال علوم و فناوری مواد سوئیس (Empa) و ETH زوریخ، یک چسب ترشح ‌یاب ساخته‌اند که می‌تواند در برابر محیط اسیدی روده مقاومت کند و به بسته شدن زخم کمک کند.

الکساندر آنتیس یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: جراحان به ما گفته‌اند که حتی در پیچیده‌ترین روش‌ها هم دقیقاً روی ناحیه جراحی نظارت می‌کنند اما به محض اینکه حفره شکمی بسته می‌شود، کور می‌شوند و ممکن است وقتی متوجه ترشح بشوند که خیلی دیر شده باشد.

این بر چسب شامل یک ماتریس هیدروژل لایه‌ای است که نمک‌های کربنات، باریم یا لانتانیم در آن قرار داده شده و به عنوان حسگرهای غیر الکترونیکی عمل می‌کنند. کربنات باریم در حال حاضر معمولاً به عنوان ماده کنتراست اشعه ایکس استفاده می شود، در حالی که کربنات لانتانیم برای کاهش سطوح بالای فسفات خون ناشی از بیماری کلیوی استفاده می شود.

هنگامی که کربنات با مایعات گوارشی اسیدی تماس پیدا می کند، تجزیه می شود و حباب هایی از دی اکسید کربن تولید می کند که در ماتریکس هیدروژل به دام می افتند. حباب ها را می توان با استفاده از سونوگرافی مشاهده کرد زیرا به دلیل کنتراست بالا از بافت اطراف متمایز هستند.

به عنوان نوعی مکانیسم تشخیص ترشح پشتیبانی این برچسب همچنین در حضور مایعات گوارشی به شکل حلقه یا خط تغییر شکل می‌دهد که با اسکن توموگرافی کامپیوتری قابل تشخیص است. این به این معنی است که برچسب سنجش دو حالته ارائه می‌کند و ترشح‌ هم در سونوگرافی و هم در توموگرافی قابل مشاهده است.

اینگه هرمان، نویسنده همکار این مطالعه گفت: در آینده، حسگری که شکل آن به وضوح از ساختارهای آناتومیک در تصاویر توموگرافی و اولتراسوند متمایز است، می‌تواند ابهام تشخیص ترشح قریب الوقوع را کاهش دهد.

محققان با آزمایش برچسب خود در مدل‌های خوکچه دریافتند که هر دو کربنات صرفاً به شرایط اسیدی مربوط به تماس با مایعات معده واکنش نشان می‌دهند و بنابراین احتمال کمتری برای علائم کاذب دارند. بسته به منطقه ترشح، واکنش ایجاد شده در اثر تماس با اسید معده ، در عرض چند دقیقه یا چند ساعت رخ می دهد. به طور معمول، متخصصان مراقبت های بهداشتی باید بر علائم بالینی ترشح تکیه کنند که تحقق آن ممکن است زمان ببرد.

علاوه بر این، سنسورهای کربنات در پلی آکریل آمید، یک پلیمر جاذب آب، محصور شده‌اند که به چسب اجازه می‌دهد محکم به محل زخم بچسبد و آن را مهر و موم کند و همزمان از حرکت آن جلوگیری کند. به گفته محققان، این می تواند خطر عوارض بعد از جراحی شکم را کاهش دهد و مدت اقامت در بیمارستان را کوتاه کند.

محققان می گویند که دستگاه آنها روشی مقرون به صرفه برای تشخیص سریع ترشح ها ارائه می دهد و امکان درمان به موقع را فراهم می کند. البته مطالعات بیشتری برای تعیین سرنوشت درازمدت چسب حسگر نگهدارنده زخم مورد نیاز است.

هرمان گفت: پروژه چسب روده در حال حاضر توجه زیادی را از سوی حرفه پزشکی به خود جلب کرده است.