Молекулярная хирургия. Изменение формы хрящевой ткани без разрезов

Молекулярная пластика

Пластическая хирургия часто направлена ​​на то, чтобы люди выглядели более эстетично, но сама операция несет в себе риски и неудобства. Для того, чтобы изменить форму носа или уха, врачи должны разрезать и зашивать целевую ткань. Пациент затем должен пройти длительное выздоровление и рискует получить рубцы. Но в будущем подобные процедуры могут стать намного безопаснее, быстрее и удобнее благодаря новой технике «молекулярной хирургии», которая включает в себя прохождение электричества через хрящ, в то время как трехмерная печатная форма, помещенная поверх ткани-мишени придает ей желаемую форму.

«Мы рассматриваем эту новую технику как недорогую офисную процедуру, проводимую под местной анестезией». «Весь процесс займет около пяти минут». — сказал Майкл Хилл, ведущий автор исследования из Occidental College.

Хилл и его коллеги изобрели новую технику случайно, когда искали способ изменить хрящ, не разрушая его. Сначала они экспериментировали с лазерами, но обнаружили, что этот метод дорог и непрактичен, поскольку сложно нагреть хрящ достаточно, чтобы он был податливым, не повредив ткани. Вместо лазеров они попробовали электричество и были поражены результатами — хрящ ослабевал, становясь податливым, без какой-либо высокой температуры.

Структура хряща напоминает спагетти, состоящую из крошечных жестких волокон коллагена, которые случайно сплетаются между собой биополимерами. Хрящ также содержит отрицательно заряженные белки и положительно заряженные ионы натрия. Когда электричество проходит через хрящ, вода внутри ткани подвергается электролизу, расщепляя молекулы воды на кислород и ионы водорода. Поскольку положительный заряд протонов нейтрализует отрицательный заряд белков, плотность материала уменьшается, что делает хрящ более пластичным.

«Как только ткань становится гибкой, — вы можете придать ей любую форму», — сказал Хилл.

Метод был протестирован на ушах кролика. Обычно они стоят вертикально вверх, но использовав трехмерную форму и пропустив электрический ток, исследователи согнули хрящ. После того как трехмерная форма была удалена и ток, протекающий через электроды с микроиглами, был отключен, хрящ затвердел в новом положении.

Для достижения такого же результата с помощью традиционных методов потребовалось бы хирургическое вмешательство, чтобы разрезать кожу и хрящ. Это приводит к образованию неэстетичной рубцовой ткани в месте разреза, в то время как молекулярная хирургия не вызывает рубцов или боли.

Изменение кривой роговицы для исправления проблем со зрением. Изображение: Rachel Qu, Anna Stokolosa, Charlotte Cullip.

Вместо уха кролика та же процедура может быть использована в отопластике, ринопластике, восстановлении функции жестких суставов или коррекции зрения путем изменения формы роговицы. Исследователи изучают варианты лицензирования с компаниями-производителями медицинского оборудования, но может пройти много лет, прежде чем данный метод будет внедрен.

Результаты были представлены на Национальном собрании и экспозиции American Chemical Society (ACS) весной 2019 года.



Читайте также:
Кто такой Джек Потрошитель?

Новый генетический анализ наконец-то раскрывает личность Джека Потрошителя?

Судмедэксперты утверждают, что наконец-то выяснили личность Джека Потрошителя, печально известного серийного убийцы, который терроризировал улицы Лондона.
Спаивающие бактерии

Как бактерии могут «спаивать» вас?

Эта статья о том, как в крайне редких случаях бактерии, развивающиеся в кишечнике человека, могут производить так много этанола, что носитель подобной микрофлоры...
Что такое вирусы?

Вирусы, что это такое? Виды, устройство, формы, размножение

В 1892 году русский ученый Д.И. Ивановский впервые доказал существование ранее неизвестного типа возбудителя болезней, это был вирус.
Запрограммированная гибель клеток

Впервые удалось остановить запрограммированную смерть клеток

Апоптоз - это естественный и нужный процесс. Однако после инфаркта или забора органа для пересадки он также запускается, и неплохо было бы понять, как его остановить.
Строительство баз на Луне

Для строительства лунных баз будет использоваться моча астронавтов

Модули, которые крупные космические агентства планируют возвести на Луне, могли бы включать в себя элемент, внесенный самими колонизаторами: моча.
Парадокс Ферми

Что такое парадокс Ферми и уравнение Дрейка

Парадокс Ферми стремится дать ответ на вопрос, если Вселенная полна жизни, почему мы еще не нашли свидетельства инопланетных цивилизаций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *