Ein neues antimikrobielles Nahtmaterial, das in der medizinischen Bildgebung glänzt, könnte eine vielversprechende Alternative für Netzimplantate und Innennähte sein.
Postoperative Wundinfektionen sind eine der häufigsten medizinischen Infektionen und treten bei 2 bis 4 % der Patienten nach der Operation auf. Bei einigen Verfahren, wie z. B. Vaginalnetzimplantaten zur Behandlung von Prolaps, können die Infektionsraten viel höher sein, was zu einem Verbot dieses Verfahrens im Jahr 2018 in Australien führt.
Der Hauptautor der Studie und Senior Research Fellow des Vizekanzlers, Dr. Shadi Houshyar, sagte, dass ihr Nahtmaterial in Zusammenarbeit mit Klinikern speziell für diese Art von Verfahren entwickelt wurde.
„Unsere intelligenten chirurgischen Nähte können eine wichtige Rolle bei der Prävention von Infektionen und der Überwachung der Genesung von Patienten spielen, und das von uns entwickelte Proof-of-Concept-Material hat mehrere wichtige Eigenschaften, die es zu einem spannenden Kandidaten dafür machen“, sagte Houshyar von der RMIT University’s School des Ingenieurwesens.
Labortests am chirurgischen Filament, veröffentlicht in Öffnen Sie Nanozeigte, dass es in CT-Scans leicht sichtbar war, wenn es durch Proben von Hühnerfleisch gefädelt wurde, selbst nach drei Wochen.
Es zeigte auch starke antimikrobielle Eigenschaften und tötete 99 % der hocharzneimittelresistenten Bakterien nach sechs Stunden bei Körpertemperatur.
Houshyar sagte, dem Team seien keine kommerziell erhältlichen Nahtprodukte bekannt, die diese Eigenschaften kombinierten.
Wie sie es gemacht haben
Das multidisziplinäre Team unter der Leitung des RMIT – darunter Nanotechnik-, Biomedizin- und Textilexperten, die in Partnerschaft mit einem praktizierenden Chirurgen zusammenarbeiten – nutzte die hochmoderne Textilherstellungsanlage der Universität, um ihr Proof-of-Concept-Material zu entwickeln.
Die Eigenschaften des Nahtmaterials ergeben sich aus der Kombination von Jod und winzigen Nanopartikeln, sogenannten Kohlenstoffpunkten, im gesamten Material.
Kohlenstoffpunkte sind aufgrund ihrer besonderen Wellenlänge von Natur aus fluoreszierend, können aber auch auf verschiedene Leuchtstärken eingestellt werden, die sich in der medizinischen Bildgebung leicht vom umgebenden Gewebe abheben.
Das Anbringen von Jod an diesen Kohlenstoffpunkten verleiht ihnen ihre starken antimikrobiellen Eigenschaften und eine bessere Röntgensichtbarkeit.
Houshyar sagte, Kohlenstoff-Nanopunkte seien sicher, billig und einfach im Labor aus natürlichen Inhaltsstoffen herzustellen.
„Sie können maßgeschneidert werden, um biologisch abbaubare Stiche oder eine dauerhafte Naht herzustellen oder bei Bedarf sogar nur auf einer Seite haftend zu sein“, sagte sie.
„Dieses Projekt eröffnet Chirurgen viele praktische Lösungen, was von Anfang an unser Ziel war und der Grund, warum wir Kliniker in die Studie einbezogen haben.“
Klinische Möglichkeiten
Der beratende Darmchirurg und Professor für Chirurgie an der Universität Melbourne, Justin Yeung, war an der Studie beteiligt. Er sagte, es sei eine echte Herausforderung für Chirurgen, wenn sie versuchten, die genaue anatomische Position von inneren Maschen auf CT-Scans zu identifizieren.
„Dieses Netz wird es uns ermöglichen, die Ursachen von Symptomen besser zu identifizieren, das Auftreten von Netzinfektionen zu reduzieren und bei der präzisen präoperativen Planung zu helfen, falls dieses Netz operativ entfernt werden muss“, sagte er.
„Es hat das Potenzial, die Operationsergebnisse und die Lebensqualität eines großen Teils der Frauen zu verbessern, wenn es beispielsweise als Vaginalnetz verwendet wird, indem es die Notwendigkeit der Entfernung eines infizierten Netzes verringert.“
„Es kann auch die Operationsdauer erheblich verkürzen und die chirurgische Genauigkeit im Allgemeinen durch die Fähigkeit erhöhen, die Netzposition in der präoperativen Bildgebung genau zu visualisieren.“
Nächste Schritte
Die Co-Autorin der Studie von der School of Health and Biomedical Sciences des RMIT, Professor Elisa Hill-Yardin, sagte, die nächsten Schritte seien vorklinische Studien.
„Obwohl sich diese Forschung in einem frühen Stadium befindet, glauben wir, dass wir auf etwas sehr Vielversprechendes gestoßen sind, das vielen Menschen helfen könnte, und sind sehr daran interessiert, mit Industriepartnern zu sprechen, die daran interessiert sind, mit uns zusammenzuarbeiten, um sie weiter voranzutreiben“, sagte sie.
„Vor allem bei vaginalen Netzimplantaten und ähnlichen Verfahren sehen wir Potenzial.“
Das Forschungsteam nutzte Australiens führende universitäre Textilherstellungsanlagen am RMIT-Zentrum für Materialinnovation und Future Fashion sowie die Labore des Rapid Discovery and Fabrication-Teams, um das Proof-of-Concept-Material herzustellen.
Als nächstes plant das Team die Herstellung größerer Nahtproben zur Verwendung in vorklinischen Studien.
Mehr Informationen:
Shadi Houshyar et al, Intelligentes Nahtmaterial mit jodkontrastierenden Nanopartikeln für die Computertomographie, Öffnen Sie Nano (2022). DOI: 10.1016/j.onano.2022.100120