Специалисты Сеченовского университета создали аппаратный комплекс, который поможет бескровно и малотравматично выполнять операции и сократить восстановительный период после хирургического вмешательства. Система лазерной пайки обеспечивает поддержание температуры шва с точностью до 1 °С. Это позволяет спаять края раны, избежав ожога тканей и формирования грубого рубца. Эксперты уверены, что прибор может быть востребован, однако сомневаются в том, что с его помощью получится избавиться от ран совсем бесследно. В любом случае если разработка удалась, то это будет первая подобная технология в мире, рассказали медики.
Без шрамов и рубцов
В передовой инженерной школе «Интеллектуальные системы тераностики» Сеченовского университета в соответствии с целями нацпроекта «Наука и университеты» создали новый лазерный комплекс, который поможет бескровно и малотравматично выполнять операции и сократить восстановительный период после хирургического вмешательства.
Он представляет собой альтернативу классическому шовному материалу, который используют во время хирургического вмешательства, сообщила «Известиям» аспирант Института урологии и репродуктивного здоровья человека Сеченовского университета Яна Светочева. По ее словам, сама процедура выглядит так: во время вмешательства в область раны наносят так называемый припой — специальный белковый состав с наночастицами. А затем на него воздействуют лазером. В результате на месте разреза образуется аккуратный и практически незаметный лазерный шов. Соседние здоровые ткани при этом не повреждаются. Спустя 10 дней после операции кожа полностью восстанавливается, а рубец в области раны не формируется. Это главное преимущество метода по сравнению с традиционным шовным материалом, который используется для сшивания ран.
— С помощью лазерного аппарата уже проводят операции на лабораторных животных — его используют для заживления ран на коже и проводят апробацию метода лазерной пайки на слизистых оболочках полости рта, — рассказала профессор кафедры хирургической стоматологии Сеченовского университета Елена Морозова. — Помимо этого, ученые готовы приступить к спаиванию лазером ран на внутренних органах.
Потенциальная область применения нового лазерного комплекса очень широкая. Так, например, его планируют использовать в пластической и классической хирургии, для лазерного восстановления хрящей, связок и сухожилий, а также при реконструкции органов сердечно-сосудистой системы.
Аналогов нет
Как рассказал заведующий лабораторией биомедицинских нанотехнологий Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского университета Александр Герасименко, разработка лазерного комплекса ведется совместно с учеными из Национального исследовательского университета МИЭТ и индустриальными партнерами ООО «ОКБ «Булат». По его словам, инновационный метод лазерной пайки биологических тканей начал зарождаться еще в 2013 году, то есть ученые работают над ним уже более 10 лет. Внедрить в медицинскую практику такую технологию пытаются и научные коллективы из США, Италии и Израиля, однако их попытки пока не принесли результата.
— Большая сложность такой разработки в том, чтобы лазер спаял ткань, но при этом ее не сжег, — объяснил Александр Герасименко. — Нам удалось разработать инновационную систему контроля температурного нагрева лазером биоткани. С помощью специальной матрицы мы определяем самую «горячую» точку лазерного шва и по ней корректируем мощность излучения. Всё это позволяет нам поддерживать температуру в области вмешательства с точностью до 1 °С.
Такая точность воздействия необходима ввиду того, что ткани организма имеют температурный порог не более 50–70 °С в зависимости от типа ткани, объяснил ученый. Если же эту температуру превысить, произойдет необратимая денатурация — термический некроз. Восстановление денатурировавшего участка невозможно. Между тем разработанная специалистами передовой инженерной школы система обратной температурной связи позволяет задать точный диапазон температуры нагрева. Для кожи, например, он составляет 47–55 °С. И в этом диапазоне температуру можно поддерживать в течение всей операции.
Не проходит бесследно
Сама по себе разработка хирургических лазеров не новость, но такие аппараты обычно используются для разрезания, а не для «склеивания» тканей, сообщил директор Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины Института фундаментальной медицины и биологии КФУ Альберт Ризванов. Также известно, когда лазеры используют для стимуляции ткани и повышения их регенеративного потенциала.
— В хирургической практике обычно используются нитки или клей на основе фибрина, который также неплохо склеивает края ран. Насколько предложенная технология повысит эффективность лечения, покажет время. Но сама по себе концепция очень интересная, так как здесь возможны мультифакторные влияния на раневые поверхности, — считает эксперт.
Пока непонятно, насколько эта технология будет превосходить существующие методы лечения с точки зрения механических свойств такого сварного стыка, отметил Альберт Ризванов.
Также есть сомнения, что при использовании этой технологии рана действительно заживает без следов.
— К сожалению, там, где был поврежден кожный покров и подлежащие ткани, сделать заживление без единого следа пока еще никому никогда не удавалось. Всё равно остаются отметки, они могут быть менее заметными, чем при обычном вторичном рубцевании, за счет того, что идет более интенсивное заживление и более качественное, но всё равно следы останутся, — считает пластический хирург Центрального научно-исследовательского института стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Михаил Большаков.
Однако если разработчикам удалось решить эти проблемы, то технология будет востребована, подытожил он.