对子宫内婴儿的强硬而灵活的治疗

对子宫内婴儿的强硬而灵活的治疗
这种坚韧的凝胶粘合剂的灵感来自于深色的阿里昂蛞蝓的粘性分泌物,它非常结实,也非常灵活,是密封伤口的理想选择,甚至是在身体内部。资料来源:哈佛大学威斯研究所

在患有脊柱裂的儿童中,形成脊髓和大脑的神经管在产前发育早期没有关闭。这使得脊髓神经暴露在胎动和周围羊水的潜在损伤中。因此,虽然外科医生可以在出生后不久修复脊柱裂,但理想的情况是在怀孕期间覆盖暴露的区域,以保护发育中的脊髓。

我们缺少的是一种手术胶粘剂,这种胶粘剂本身可以承受胎儿的运动和生长,也可以被淹没它对坚持的内容是有选择性的。波士顿儿童医院(Boston Children's Hospital)测试的一种新型无毒粘合剂凝胶可以满足这一要求。达里奥·福扎,医学博士,波士顿儿童母胎护理中心的一名普通外科医生,相信它可以改善脊柱裂和其他可能需要贴片的缺陷的产前手术。

这种凝胶是由威斯生物工程研究所和哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)开发的,灵感来自于黑色阿里蛞蝓的粘性分泌物。

“这次合作是真正的团队合作,它汇集了外科和生物工程专业知识,以解决一个重要的未满足的临床需求,”本杰明·弗里德曼博士说,他是Wyss研究所和SEAS的博士后研究员,共同创造了这项技术。“我们之前在许多活体模型系统中测试过这种坚韧的粘合剂,但没有一个像胎儿手术那么复杂。这些材料在这种具有挑战性的环境中表现得如此出色,我们感到震惊。”

对子宫内婴儿的强硬而灵活的治疗
深色的arion蛞蝓(右),它的分泌物激发了新的粘合剂(左)。资料来源:哈佛大学威斯研究所

测试一种鼻涕虫凝胶

了解到它在封闭心脏、皮肤和肝脏组织方面的良好性能,福扎决定从脊柱裂开始,在胎儿手术中尝试使用它。

Fauza说:“胎儿环境对外科胶粘剂提出了独特的挑战,特别是在脊柱裂的情况下。”“这些因素包括持续暴露在化学成分复杂的羊水中,以及胎儿在妊娠后期的快速生长。”

这种新型凝胶由两种成分组成:一种由两条结合聚合物链(海藻酸盐和聚丙烯酰胺)制成的水凝胶,与一种粘合剂聚合物(壳聚糖)相连。波士顿儿童外科研究员Stefanie Lazow,医学博士和Daniel Labuz,医学博士在实验室和脊柱裂的兔子产前模型中测试了凝胶。

正如该团队在儿科外科杂志在美国,这种凝胶被证明耐用、坚固和灵活。用它制成的贴片紧紧地贴在脊柱裂缺损的边缘。随着胎儿的生长,凝胶会膨胀,并在70%的实验动物体内保持不变(最终,随着外科医生技术的提高,这一比例达到100%)。

Wyss研究所的研究人员受黑色arion蛞蝓分泌的粘液的启发,开发了一种手术粘合剂,可以粘附在体内湿润和动态的表面,包括心脏、肺、肌腱、软骨和骨骼。再加上一种新型的坚韧水凝胶,它可以承受巨大的变形而不破裂,这种手术粘合剂可以优于甚至取代现有的伤口闭合方法。来源:Hansjörg威斯生物工程研究所

福扎说:“在一些传统的修复方式中,脊髓可能会被固定在假肢材料上,这是一种并发症,会对脊髓功能产生负面影响。”“这种新材料只允许选择性地粘附到边缘的缺陷,但不能向.要发生粘连,这两种成分必须与组织相互作用,这可以由外科医生控制。”

这种凝胶经受住了一系列其他测试,包括将其浸泡在羊水中,并将其暴露在模拟子宫环境的水压下。即使是在潮湿的情况下,甚至在移动的表面上,它也能保持伤口的密封。在动物模型中,它在严酷的子宫内环境中存活了下来。它似乎不会与胎儿组织发生生物化学反应,不会引起炎症或其他毒性。甚至有人认为这种凝胶促进了伤口愈合,而不仅仅是作为一个贴片。

该团队下一步将在妊娠时间较长的大型动物模型(而不是兔子模型的32-33天)中测试凝胶。他们还将探索采用侵入性更小的方法,使用一个瞄准镜和一个端口进入子宫,而不是开放手术。

Fauza说:“水凝胶成分可以在仪器周围滚动,而粘合剂成分是液体,所以两者都应该适合通过微创方法进行手术放置。”“我们计划探索这种材料在其他暴露于羊水的先天性异常中的应用,例如胃裂和畸胎瘤等肿瘤。”


进一步探索

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更多信息:Stefanie P. Lazow等人。一种用于暴露缺陷覆盖的新型双组分可膨胀生物粘合剂:适用于产前手术儿科外科杂志(2020)。DOI: 10.1016 / j.jpedsurg.2020.09.030
期刊信息: 儿科外科杂志

由Hansjörg Wyss生物工程研究所提供
引用:对子宫内婴儿的强硬而灵活的治疗(2020年,12月1日)检索于2022年7月18日//www.pyrotek-europe.com/news/2020-12-tough-flexible-treatment-babies-womb.html
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