Miếng dán origami dùng trong phẫu thuật xâm lấn tối thiểu

Viện Công nghệ Massachusetts đã nghiên cứu và phát triển ra miếng dán y tế; được lấy cảm hứng từ môn nghệ thuật gấp giấy origami của Nhật Bản; giúp băng bó các vết thương bên trong cơ thể do phẫu thuật xâm lấn tối thiểu. Và có thể sử dụng để đưa qua đường thở, đường ruột hoặc các bộ phận hẹp khác để chắp vá các vết thương bên trong. Nhưng một khi chúng tiếp xúc với các mô và các cơ quan ướt, thì nó sẽ tự biến đổi thành một loại gel có khả năng co giãn. Cũng có cơ cấu tương tự như là kính áp tròng, có thể dính vào vị trí bị tổn thương.

Ngày nay, có nhiều ca phẫu thuật được thực hiện bằng phương pháp xâm lấn tối thiểu; trong đó các dụng cụ phẫu thuật và camera thu nhỏ được luồn lách qua một vết cứa nhỏ; để loại bỏ các khối u hoặc giúp điều trị các mô và những cơ quan bị tổn thương. Phương pháp này ít gây đau đớn hơn và giúp bệnh nhân hồi phục nhanh hơn; nhưng thách thức được đặt ra là ở bước khâu kín vết thương và xử lý vết rách bên trong.

Miếng dán y tế lấy cảm hứng từ nghệ thuận gấp giấy origami của Nhật Bản

Cấu tạo của miếng dán

Miếng dán do MIT phát triển bao gồm 3 lớp: màng đàn hồi có tác dụng chống nước, chất kết dính sinh học chính, và lớp dưới cùng được làm từ chất liệu phủ dầu silicon có tác dụng bôi trơn; giúp miếng dán không bị dính vào các bề mặt khác khi đi qua cơ thể.

Lớp giữa là chất kết dính sinh học chính, được làm từ vật liệu hydrogel tích hợp với hợp chất este NHS. Khi tiếp xúc với bề mặt ướt; chất kết dính sẽ hấp thụ nước xung quanh để trở nên dẻo và co giãn. Đồng thời, các este trong chất kết dính hình thành liên kết cộng hóa trị mạnh mẽ; với các hợp chất trên bề mặt mô, tạo ra một lớp đệm chặt chẽ giữa hai vật liệu.

Sau đó, nhóm nghiên cứu kẹp lớp kết dính này giữa hai lớp khác; mỗi lớp có tác dụng bảo vệ khác nhau. Lớp dưới cùng được làm từ chất liệu phủ dầu silicon có tác dụng bôi trơn tạm thời cho chất kết dính; giúp miếng dán không bị dính vào các bề mặt khác khi đi qua cơ thể. Khi đến vị trí đích và được ấn nhẹ vào mô, dầu silicon sẽ bị ép ra, cho phép chất kết dính liên kết với mô.

Trong khi đó, lớp trên cùng gồm một màng đàn hồi được nhúng với các polyme zwitterionic; hay chuỗi phân tử được tạo ra từ cả ion dương và âm; có tác dụng hút bất kỳ phân tử nước xung quanh nào đến bề mặt của chất đàn hồi. Bằng cách này, lớp keo hướng ra ngoài tạo thành một lớp chống nước, đồng thời ngăn vi khuẩn và chất bẩn xâm nhập.

Thành phần phù hợp với phẫu thuật

Miếng dán có tác dụng chống nước, chống khuẩn và không dính khi đi qua cơ thể

Ngay khi tiếp xúc với các mô và cơ quan ướt, nó sẽ biến đổi thành một loại gel co giãn và dính vào vị trí bị tổn thương. Trong một loạt thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã chứng minh được rằng chất kết dính sinh học mới này; có thể bám chặt vào các mô ngay cả khi bị bao phủ bởi chất lỏng như máu trong một thời gian dài. Miếng dán cũng được thiết kế để chống nhiễm bẩn khi tiếp xúc với dịch cơ thể và vi khuẩn. Theo thời gian, nó có thể tự phân hủy và không gây độc hại.

“Công nghệ miếng dán của chúng tôi trải rộng trong nhiều lĩnh vực. Nó có thể được sử dụng để vá lỗ thủng do nội soi hoặc bịt kín các cơ quan; và mạch máu sau chấn thương hoặc phẫu thuật”; đồng tác giả nghiên cứu Christoph Nabzdyk, bác sĩ gây mê tim tại Phòng khám Mayo ở Rochester, Minnesota, Mỹ, chia sẻ.

Nguồn: vtv.vn