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學材料。受到蜘蛛絲機械性能和水母熒光特性啟發，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合研發團隊，日前開發出一種新型熒光人工蜘蛛絲，可有效解決傳統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，市場規模保持增長。研發人員在材料、功能、智能化等方面積極探索，助力實現更加精準、安全、個性化的外科手術方案。

　　傳統縫合線存在局限

　　手術縫合線是歷史悠久的醫療器械，在縫合受損組織和器官、輔助術后傷口愈合方面發揮關鍵作用。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、羊腸等。

　　隨著手術技術不斷發展，面對復雜多樣的傷口情況，縫合線逐漸發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。

　　“在醫療領域，手術縫合線的性能會影響手術效果。而現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。”劉遵峰舉例說，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，研發團隊受水母發光機制的啟發，將一種親水性強的發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，纖維的發光強度幾乎沒有衰減。

　　受蜘蛛絲結構和優異機械性能的啟發，研發團隊通過引入化學交聯劑、金屬離子和捻曲結構等，使發光纖維強度達到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的力學性能。

　　“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用材料和設備固定在指定治療部位，方便醫生確認這些植入物的位置，以確保治療效果。”王蔚介紹。

　　經過小鼠實驗后發現，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。

　　材料功能多元發展

　　近年來，材料科學、工程技術和生物醫學等多學科持續發展，促進更加實用的手術縫合線產生。劉遵峰介紹，許多新型手術縫合線在材料選擇、纖維形態、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的首款可吸收膠原蛋白縫合線獲得了國家藥品監督管理局批準的三類醫療器械產品注冊證，該產品適用于體表低張力區域的手術縫合，具有純天然生物性、組織相容性好、強度高、吸收快等特點。

　　健適醫用外科器械（無錫）有限公司研發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，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督管理局批準上市。另外，該公司研發生產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，未來縫合線研發應聚焦降低多絲縫合線對傷口周圍組織造成的繼發性損傷，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，體現出手術縫合線功能化發展的新趨勢。比如，有團隊研發出將導電聚合物與小型電子傳感器相結合的手術縫合線，可用于監測手術部位的狀態，改善患者預后情況。

　　劉遵峰說，近年來，智能手術縫合線展現出自我收緊、實時監測等功能，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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