Experts de l'Institut Federal Suís de Ciència i Tecnologia de Materials (EMPA) i el centre de recerca ETH Zurich han unit forces per crear un projecte innovador. Han aconseguit desenvolupar una tècnica de soldadura làser que cura les ferides de manera ràpida i segura sense protecció làser addicional.
Els experts apliquen una cataplasma de nanopartícules a la ferida i després utilitzen la llum per endurir la ferida: un nou mètode per segellar les ferides que podria convertir-se en una nova eina al quiròfan.
Segons l'equip de l'ETH, els cirurgians han realitzat investigacions relacionades amb la soldadura làser com a mètode de tancament de ferides en el passat. Es creu que aquest mètode accelera la curació i redueix el risc d'infecció, però comporta el repte de controlar i controlar la temperatura.
El problema clau amb què s'enfronten és que aquesta resposta tèrmica ha de romandre dins del rang intrínsec dels biomaterials, i la temperatura és difícil de mesurar de manera no invasiva, cosa que ha suposat un repte en l'aplicació dels processos de soldadura en medicina.
La investigació anterior inclou un projecte de 2018 a la Universitat Estatal d'Arizona que va incorporar nanopartícules d'or als materials de soldadura per influir en els efectes tèrmics i minimitzar la inflamació.
La solució aquesta vegada, d'altra banda, va ser dissenyada pel Laboratori d'Interaccions Partícules-Biològiques de l'EMPA i el Laboratori d'Enginyeria de Sistemes de Nanopartícules de l'ETH Zurich. Van desenvolupar un adhesiu que contenia nanopartícules metàl·liques i ceràmiques i van utilitzar un nanotermòmetre per controlar la temperatura. El nou mètode de soldadura s'anomena "iSoldering" (soldadura intel·ligent).
La tècnica utilitza dos tipus de nanopartícules: nitrur de titani i vanadat de bismut. Quan aquestes partícules són il·luminades per una font de llum que és dèbilment absorbida pel teixit circumdant, el nitrur de titani converteix la llum en calor, mentre que el vanadat de bismut actua com un "nanotermòmetre" que emet diferents longituds d'ona en funció de la temperatura.
Traducció clínica per làmpades infrarojes mèdiques
Aquesta combinació de nanopartícules fa que iSoldering sigui especialment adequat per a procediments mínimament invasius, segons els investigadors. Això es deu al fet que la soldadura combinada no requereix agitació i la diferència de temperatura es pot determinar amb una resolució espacial molt alta tant en ferides superficials com profundes.
Després de completar el modelatge matemàtic de la tecnologia proposada, el projecte va iniciar una col·laboració amb cirurgians de l'Hospital Universitari de Zuric, la Clínica Cleveland dels Estats Units i la Universitat Charles de Praga per començar a avaluar el potencial d'iSoldering per a aplicacions clíniques.
Els experts de l'EMPA van dir: "En proves de laboratori, l'equip d'investigació va aconseguir un enllaç ràpid, estable i biocompatible de les ferides d'òrgans, inclosos el pàncrees i el fetge. iSoldering va demostrar el seu excel·lent efecte de segellat fins i tot davant de blocs de teixit difícils com la uretra. , trompes de Fal·lopi o intestins".
L'equip d'investigació va assenyalar a més en el seu article que iSoldering té un gran potencial per utilitzar-se en cirurgia robòtica i laparoscòpica quan s'enfronta a problemes comuns com ara el posicionament incorrecte de la sutura.
Actualment, mentre que l'opció "iSoldering" es va plantejar originalment com un mètode d'irradiació làser directe, l'equip està explorant si es pot aconseguir el mateix efecte mitjançant l'ús d'una il·luminació més suau i de baixa intensitat infraroja propera. Si s'aconsegueix, això simplificaria molt el procés de transferència clínica, ja que la llum infraroja propera ja és àmpliament reconeguda i utilitzada en medicina.
Inge Herrmann de l'EMPA va comentar: "Si és possible utilitzar llum infraroja acceptada mèdicament, llavors aquesta innovadora tècnica de soldadura s'espera que trobi el seu camí a la sala d'operacions tradicional sense necessitat de mesures addicionals de protecció làser".
Aquesta combinació de nanopartícules fa que iSoldering sigui especialment adequat per a la cirurgia mínimament invasiva, van dir els investigadors. Això es deu al fet que la soldadura combinada no requereix agitació i la diferència de temperatura es pot determinar amb una resolució espacial molt alta tant en ferides superficials com profundes.
Després de completar el modelatge matemàtic de la tecnologia proposada, el projecte va iniciar una col·laboració amb cirurgians de l'Hospital Universitari de Zuric, la Clínica Cleveland dels Estats Units i la Universitat Charles de Praga per començar a avaluar el potencial d'iSoldering per a aplicacions clíniques.
Els experts de l'EMPA van dir: "En proves de laboratori, l'equip d'investigació va aconseguir un enllaç ràpid, estable i biocompatible de les ferides d'òrgans, inclosos el pàncrees i el fetge. iSoldering va demostrar el seu excel·lent efecte de segellat fins i tot davant de blocs de teixit difícils com la uretra. , trompes de Fal·lopi o intestins".
L'equip d'investigació va assenyalar a més en el seu article que iSoldering té un gran potencial per utilitzar-se en cirurgia robòtica i laparoscòpica quan s'enfronta a problemes comuns com ara el posicionament incorrecte de la sutura.
Actualment, mentre que l'opció "iSoldering" es va plantejar originalment com un mètode d'irradiació làser directe, l'equip està explorant si es pot aconseguir el mateix efecte mitjançant l'ús d'una il·luminació més suau i de baixa intensitat infraroja propera. Si s'aconsegueix, això simplificaria molt el procés de transferència clínica, ja que la llum infraroja propera ja és àmpliament reconeguda i utilitzada en medicina.
Inge Herrmann de l'EMPA va comentar: "Si és possible utilitzar llum infraroja acceptada mèdicament, llavors aquesta innovadora tècnica de soldadura s'espera que trobi el seu camí a la sala d'operacions tradicional sense necessitat de mesures addicionals de protecció làser".
