Bolehkah teknik ini merevolusikan pembedahan rekonstruktif?
Teknik baru, cepat dan mudah untuk membentuk semula tulang rawan dan tisu hidup lain dapat mengubah cara pakar bedah melakukan intervensi rekonstruktif tertentu, seperti memperbaiki penyimpangan septum.
Pencetus teknik baru menerangkannya semalam pada Mesyuarat Nasional dan Pameran Persatuan Kimia Amerika 2019 di Orlando, FL. Kaedah ini menunjukkan kaedah inovatif membentuk semula tulang rawan dan tisu lain yang mengandungi kolagen dengan mudah - dan tanpa parut.
Pasukan penyelidik - dari Occidental College di Los Angeles, CA, dan University of California di Irvine - menjelaskan bahawa, seperti yang ada sekarang, banyak pembedahan rekonstruktif, seperti campur tangan untuk membentuk semula hidung atau telinga, invasif dan boleh menyebabkan parut. .
Prosedur sedemikian melibatkan pemotongan tisu hidup, ukiran tulang rawan, penjahitan kulit, dan kemungkinan parut setelah campur tangan, serta tempoh pemulihan yang lama.
Namun, teknik baru akan menghilangkan hampir semua kesulitan ini, menurut para pembangun.
"Kami membayangkan teknik baru ini sebagai prosedur pejabat murah yang dilakukan di bawah anestesia tempatan," kata salah seorang pembangun utamanya, Michael Hill, Ph.D.
"Keseluruhan proses akan memakan masa sekitar 5 minit."
Michael Hill, Ph.D.
Teknik baru dan potensi penggunaannya
Telinga dan bahagian hidung mengandungi tulang rawan, sejenis tisu yang terdiri daripada helai serat kolagen yang longgar yang disatukan oleh makromolekul khas. "Sekiranya anda mengambil [struktur ini], helai itu tidak akan berantakan, tetapi ia akan menjadi floppy," jelas Hill.
Lebih-lebih lagi, pelbagai jenis tulang rawan mengandungi protein bermuatan negatif dan ion natrium bermuatan positif, yang terdapat pada ketumpatan yang berbeza, menentukan sama ada tulang rawan lebih keras atau lebih lembut.
Melalui pelbagai eksperimen, Hill dan rakan sekerja mendapati bahawa jika mereka mengalirkan arus elektrik pada voltan tetap melalui tulang rawan, ini akan menentukan air dalam tisu tersebut dan membelahnya menjadi komponennya - ion oksigen dan hidrogen atau proton.
Apabila ini berlaku, proton bermuatan positif meneutralkan protein bermuatan negatif, yang menjadikan tulang rawan lebih lembut dan lebih mudah dibentuk semula. Seperti yang dinyatakan oleh Hill, "Setelah tisu menjadi liut, anda boleh membentuknya dengan bentuk apa sahaja yang anda mahukan."
Untuk menguji keberkesanan kaedah ini, para penyelidik memutuskan untuk mencubanya di telinga arnab, mengerjakan telinga yang biasanya duduk tegak, dan bertujuan untuk membentuknya semula sehingga tetap bengkok.
Prosedur ini melibatkan pasukan yang menggunakan anestetik tempatan, kemudian menggunakan microneedles untuk memasukkan elektrod kecil ke dalam tisu, dan menggunakan arus elektrik yang berterusan selama beberapa minit. Setelah mereka melembutkan tulang rawan, ia mengambil bentuk acuan 3D premade dalam bentuk yang mereka inginkan.
Dalam model arnab, setelah penyelidikan mematikan arus elektrik dan mengeluarkan acuan, tulang rawan telinga dapat mengeras, mengekalkan bentuk yang baru dan bengkok.
Teknik baru ini, kata pasukan, tidak menimbulkan rasa sakit dan parut pada intervensi pembentukan semula yang biasa.
Walaupun kaedah ini dapat digunakan untuk prosedur kosmetik, para penyelidik menekankan bahawa itu juga akan berguna bagi orang-orang yang, misalnya, memiliki penyimpangan septum yang mempengaruhi pernafasan mereka, atau yang harus berurusan dengan sendi yang tidak bergerak.
Para penyelidik juga percaya bahawa mereka dapat menyesuaikan kaedah ini untuk membentuk semula kornea, lapisan depan, paling luar mata yang juga mengandungi kolagen. Apabila kornea terlalu lengkung, ia boleh menyebabkan rabun jauh, dan dengan itu mencari cara untuk menyesuaikan teknik invasif minimum ini untuk pembedahan mata akan menjadikan prosedur pembetulan kornea lebih mudah.
Pada masa ini, Hill dan rakan sekerja sedang mempertimbangkan untuk melesenkan teknik inovatif mereka dengan syarikat khusus yang membuat alat perubatan. Namun, mereka mengakui bahawa, sebelum prosedur ini tersedia untuk manusia, mereka mesti terlebih dahulu menjalani ujian keselamatan dan keberkesanan dalam ujian klinikal.
