Kan denna teknik revolutionera rekonstruktiv kirurgi?
En ny, snabb och enkel teknik för att omforma brosk och annan levande vävnad kan förändra hur kirurger utför vissa rekonstruktiva ingrepp, såsom att reparera septumavvikelser.
Upphovsmännen till den nya tekniken beskrev den igår vid National Meeting and Exposition för American Chemical Society i Orlando, FL. Metoden föreslår ett innovativt sätt att omforma brosk och annan vävnad som innehåller kollagen enkelt - och utan ärrbildning.
Forskargruppen - från Occidental College i Los Angeles, CA och University of California i Irvine - förklarar att, som det står, mycket av rekonstruktiv kirurgi, såsom interventioner för att omforma näsan eller öronen, är invasiva och kan leda till ärrbildning .
Sådana procedurer innefattar skärning av levande vävnad, snidning i brosk, suturering av huden och potentiell ärrbildning efter ingreppet, samt en lång återhämtningsperiod.
Enligt den nya tekniken skulle dock nästan alla dessa olägenheter avskaffas, enligt utvecklarna.
"Vi föreställer oss den här nya tekniken som ett billigt kontorsförfarande som görs under lokalbedövning", säger en av dess ledande utvecklare, Michael Hill, Ph.D.
"Hela processen skulle ta cirka 5 minuter."
Michael Hill, Ph.D.
Den nya tekniken och dess potentiella användningsområden
Öron och delar av näsan innehåller brosk, en typ av vävnad som består av lösa strängar av kollagenfibrer som speciella makromolekyler håller ihop. "Om du plockade upp [den här strukturen] skulle trådarna inte falla sönder, men det skulle vara diskett", förklarar Hill.
Dessutom innehåller olika typer av brosk negativt laddade proteiner och positivt laddade natriumjoner, som finns i olika densiteter, och bestämmer om brosket är hårdare eller mjukare.
Genom olika experiment fann Hill och kollegor att om de levererade elektrisk ström med konstant spänning genom brosk, skulle detta bestämma vattnet i den vävnaden och dela det i dess komponenter - syre- och vätejoner eller protoner.
När detta händer neutraliserar de positivt laddade protonerna de negativt laddade proteinerna, vilket gör brosket mjukare och lättare att omforma. Som Hill uttrycker det, "När vävnaden är diskett kan du forma den till vilken form du vill."
För att testa effektiviteten av denna metod bestämde forskarna att testa det på en kanins öra, arbeta på ett öra som vanligtvis sitter upprätt och syftar till att omforma det så att det förblir böjt.
Förfarandet innebar att teamet applicerade en lokalbedövning, sedan använde mikronålar för att sätta in små elektroder i vävnaden och applicerade konstant elektrisk ström i några minuter. När de väl hade mjukat upp brosket tog det formen av en färdiggjord 3D-form i den form de önskade.
I kaninmodellen, när forskningen stängde av den elektriska strömmen och tog bort formen, kunde öronbrosket härda och bibehöll den nya, böjda formen.
Teamet säger att den här nya tekniken inte orsakar smärta och ärrbildning vid en typisk ombyggnad.
Medan metoden kan tillämpas på kosmetiska ingrepp betonar forskarna att den också skulle vara till nytta för människor som till exempel har en septumavvikelse som påverkar andningen eller som har att göra med orörliga leder.
Forskarna tror också att de kunde anpassa denna metod för att omforma hornhinnan, det främsta, yttersta lagret av ögat som också innehåller kollagen. När hornhinnan är för kurvig kan det orsaka närsynthet, och att hitta ett sätt att anpassa denna minimalt invasiva teknik för ögonkirurgi skulle göra hornhinnans korrigerande procedurer mycket lättare.
För närvarande tittar Hill och kollegor på att licensiera sin innovativa teknik till dedikerade företag som skapar medicintekniska produkter. De erkänner emellertid att innan dessa förfaranden blir tillgängliga för människor, måste de först klara säkerhets- och effektivitetstester i kliniska prövningar.
