Стручњаци из Швајцарског савезног института за науку о материјалима и технологији (ЕМПА) и истраживачког центра ЕТХ у Цириху удружили су снаге како би створили револуционарни пројекат. Успели су да развију технику ласерског заваривања која брзо и безбедно зацељује ране без додатне ласерске заштите.
Стручњаци наносе облог од наночестица на рану, а затим користе светло да очврсну рану - нови метод заптивања рана који би могао да постане нови алат у операционој сали.
Према тиму ЕТХ, хирурзи су у прошлости спроводили истраживања везана за ласерско заваривање као метод затварања рана. Сматра се да овај метод убрзава зарастање и смањује ризик од инфекције, али долази са изазовом праћења и контроле температуре.
Кључно питање са којим се суочавају је да овај термални одговор мора остати унутар унутрашњег опсега биоматеријала, а температуру је тешко измерити на неинвазиван начин – што је представљало изазов у примени процеса заваривања у медицини.
Претходно истраживање укључује пројекат из 2018. на Државном универзитету у Аризони који је уградио наночестице злата у материјале за лемљење како би утицао на термичке ефекте и минимизирао упалу.
С друге стране, решење су овог пута дизајнирали ЕМПА лабораторија за честице-биолошке интеракције и Лабораторија за инжењеринг система наночестица у ЕТХ Цириху. Развили су лепак који садржи металне и керамичке наночестице и користио нанотермометар за контролу температуре. Нова метода лемљења се зове "иСолдеринг" (интелигентни лем).
Техника користи две врсте наночестица - титанијум нитрид и бизмут ванадат. Када се ове честице осветле извором светлости који слабо апсорбује околно ткиво, титанијум нитрид претвара светлост у топлоту, док бизмут ванадат делује као „нано-термометар“ који емитује различите таласне дужине у зависности од температуре.
Клинички превод медицинским инфрацрвеним лампама
Ова комбинација наночестица чини иСолдеринг посебно погодним за минимално инвазивне процедуре, према истраживачима. То је зато што комбиновани лем не захтева мешање и температурна разлика се може одредити са веома високом просторном резолуцијом како у плитким тако иу дубоким ранама.
Након што је завршено математичко моделирање предложене технологије, пројекат је започео сарадњу са хирурзима из Универзитетске болнице у Цириху, Кливленд клинике у Сједињеним Државама и Карловог универзитета у Прагу како би започели процену потенцијала иСолдеринга за клиничке примене.
Стручњаци из ЕМПА су рекли: „У лабораторијским тестовима, истраживачки тим је успео да постигне брзо, стабилно и биокомпатибилно везивање рана органа укључујући панкреас и јетру. иСолдеринг је показао свој одличан ефекат заптивања чак и када су у питању изазовни блокови ткива као што је уретра , јајоводе или црева."
Истраживачки тим је даље приметио у свом раду да иСолдеринг има велики потенцијал за употребу у роботској и лапароскопској хирургији када се суочи са уобичајеним проблемима као што је нетачно позиционирање шавова.
Тренутно, док је опција "иСолдеринг" првобитно била замишљена као метода директног ласерског зрачења, тим истражује да ли се исти ефекат може постићи употребом блажег, ниског интензитета блиског инфрацрвеног осветљења. Ако се то постигне, ово би у великој мери поједноставило процес клиничког преноса, пошто је блиска инфрацрвена светлост већ широко призната и коришћена у медицини.
Инге Херман из ЕМПА-е је прокоментарисала: „Ако је могуће користити медицински прихваћено инфрацрвено светло, онда ће ова иновативна техника заваривања, надамо се, наћи свој пут у традиционалну операциону салу без потребе за додатним мерама заштите од ласера“.
Ова комбинација наночестица чини иСолдеринг посебно погодним за минимално инвазивну хирургију, рекли су истраживачи. То је зато што комбиновани лем не захтева мешање и температурна разлика се може одредити са веома високом просторном резолуцијом како у плитким тако иу дубоким ранама.
Након што је завршено математичко моделирање предложене технологије, пројекат је започео сарадњу са хирурзима из Универзитетске болнице у Цириху, Кливленд клинике у Сједињеним Државама и Карловог универзитета у Прагу како би започели процену потенцијала иСолдеринга за клиничке примене.
Стручњаци из ЕМПА су рекли: „У лабораторијским тестовима, истраживачки тим је успео да постигне брзо, стабилно и биокомпатибилно везивање рана органа укључујући панкреас и јетру. иСолдеринг је показао свој одличан ефекат заптивања чак и када су у питању изазовни блокови ткива као што је уретра , јајоводе или црева."
Истраживачки тим је даље приметио у свом раду да иСолдеринг има велики потенцијал за употребу у роботској и лапароскопској хирургији када се суочи са уобичајеним проблемима као што је нетачно позиционирање шавова.
Тренутно, док је опција "иСолдеринг" првобитно била замишљена као метода директног ласерског зрачења, тим истражује да ли се исти ефекат може постићи употребом блажег, ниског интензитета блиског инфрацрвеног осветљења. Ако се то постигне, ово би у великој мери поједноставило процес клиничког преноса, пошто је блиска инфрацрвена светлост већ широко призната и коришћена у медицини.
Инге Херман из ЕМПА-е је прокоментарисала: „Ако је могуће користити медицински прихваћено инфрацрвено светло, онда ће ова иновативна техника заваривања, надамо се, наћи свој пут у традиционалну операциону салу без потребе за додатним мерама заштите од ласера“.
