Хирургический пластырь герметизирует раны и предупреждает о протечках

Новый хирургический пластырь с сенсорной функцией может заклеивать раны в брюшной полости и посылать предупреждение до возникновения опасных утечек по операционным швам в желудочно-кишечном тракте.

После операции на желудке или кишечнике утечки в швах могут привести к просачиванию содержимого пищеварительного тракта в брюшную полость. "Даже сегодня такие утечки являются опасным для жизни осложнением", — говорит профессор Инге Херрманн из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich).

Идею заклеивать пластырем сшитые ткани в брюшной полости уже разрабатывают ученые в разных странах. Но пластыри, изготовленные из белковосодержащего материала, слишком быстро растворяются при контакте с пищеварительными соками. Поэтому исследователи занялись поиском новых решений.

За последние несколько лет ученые разработали пластырь из полимеров, образующих гидрогель, который может впитывать жидкость. Полимеры соединяются с тканями кишечника и запечатывают рану. Таким образом, пластырь предотвращает выход кислых пищеварительных соков и остатков пищи с микробами из пищеварительного тракта, что приводит к перитониту или даже опасному для жизни заражению крови.

Теперь исследователи пошли еще дальше.

Швейцарские ученые оснастили свой хирургический пластырь неэлектронными сенсорами, которые уже указывают на то, что пищеварительные соки могут просочиться в брюшную полость. Сенсоры представляют собой белковые структуры или соли, встроенные в пластырь, которые реагируют либо на изменения рН, вызванные выходящей желудочной кислотой, либо на определенные ферменты, присутствующие в кишечнике. Когда сенсорные элементы вступают в контакт с пищеварительными соками, их структура изменяется, что врачи могут это обнаружить снаружи тела с помощью биомедицинской визуализации.

Как сообщается в журнале Advanced Science, разработчики изготовили сенсорные элементы таким образом, что их реакцию можно также обнаружить с помощью компьютерной томографии. Это стало возможным потому, что благодаря комбинации реактивных солей и нерастворимого оксида тантала ученые смогли придать сенсорным элементам такую форму, которая заметна при компьютерной томографии. При контакте с пищеварительной жидкостью датчик меняет свою форму, превращаясь из заполненной круглой области в кольцо.

Исследователи ранее уже разработали подобные сенсорные элементы, но тогда они еще не имели функции изменения формы. Кроме того, в то время еще нельзя было с помощью компьютерной томографии обнаружить структурные изменения в пластыре после реакции сенсора, а только с помощью ультразвуковой визуализации. Теперь изменения можно увидеть с помощью обоих методов визуализации.

Таким образом, кишечная заплатка может не только снизить риск осложнений после абдоминальной хирургии, но и сократить время пребывания в больнице и сэкономить расходы на здравоохранение.