研究中的质地分析:医学和外科技术的进步

研究中的质地分析:医学和外科技术的进步

2020-11-16

印度尼西亚(Indonesia)大学的研究人员一直在研究TUR-P模型用于住院外科手术训练,这是一种基于食物的设计,模仿人类前列腺的模型。

该新型模型目的是在其结构质地、切除时的感觉以及经尿道前列腺切除术训练的解剖学特征方面与人类前列腺相似。提出了十种模型设计,使用广泛可用的成分和自制配方。他们使用SMS质地分析仪来测量样品的质地结构。该研究成功地从基于食物的设计中开发了一种具有成本效益的模型。

皮罗戈夫(Pirogov)俄罗斯国家医科大学的研究人员正在研究一种新的经腹腔腹膜前疝气修补手术(TAPP)的仿真模型。TAPP腹股沟疝气修补手术要求外科医生在腹腔镜手术中有良好的手工操作技术,同时还要了解腹腔镜腹股沟解剖的特点。这就是为什么TAPP被认为是一种比开放技术更困难的外科手术。一个与实际相似的腹股沟疝气修补手术训练模式可以提高外科医生在进入手术室之前的技术。

研究的目的是为腹腔镜TAPP腹股沟疝气修补手术创建一个仿真、便宜且易于重现的模型并评估其有效性。TAPP腹股沟疝气修补手术训练模拟器包括一个腹腔镜盒子和一个放置在其中的腹股沟模型,腹股沟模型是由猪胃和组装材料制成的。他们使用SMS质地分析仪进行单轴拉伸和T剥离测试,以比较猪胃和人体腹膜的机械性能。

这项研究成功地建立了一个TAPP腹股沟疝气修补手术的训练模型,该模型由便宜的合成材料和类似人体组织的生物材料制成。该模型易于复制,可用于外科住院医师的培训。

心脏毒性是停药的常见原因,但其影响难以衡量。在这一领域的动物实验是不道德的,且对人体毒性的预测能力很差,因此建立人体心脏组织模型是一个很好的解决办法。

坦佩雷(Tampere)大学的科学家们一直在研究用压电悬臂传感器技术直接测量人体心脏组织模型中的收缩力。为了探讨药物的心脏毒性,一个这样的模型被用来测量心肌细胞的收缩力。他们使用SMS质地分析仪来测量悬臂传感器的电压与力灵敏度。测量方法的开发使得可以测定非常小的力,例如出现在生物小规模系统中的力。

同时在外科手术领域,日本国立材料科学研究所的科学家一直在研究由疏水改性的阿拉斯加鳕鱼凝胶组成可在水中使用的胶粘微粒敷料,用于胃肠道伤口愈合。

这项研究的目的是开发一种对活细胞组织具有较强组织粘附性的伤口敷料,以促进内窥镜下黏膜剥离(ESD)术后的伤口愈合。通过在水-乙醇混合溶剂并进行热交联,制备了由疏水改性的阿拉斯加鳕鱼凝胶组成的单分散微粒。他们使用SMS质地分析仪根据ASTM F-2258-05测量样品的粘合强度和粘合能。最佳的疏水改性极大地改善了微粒在水中的稳定性。

体内研究评估这种胶状伤口敷料抑制纤维化的能力。这种新的生物材料可在ESD术后促进伤口愈合,具有巨大的潜力。

德克萨斯(Texas)大学分校的科学家们一直在研究多糖基薄膜,以防止术后出现不必要的粘连。这种术后粘连可保护、修复并为受伤组织提供营养;然而粘连通常是永久性的,并通过将正常分离的组织捆绑在一起而使手术成功变得复杂。理想的粘着屏障不仅要有效防止不必要的粘连,而且要易于使用。

目前可用的那些药物疗效不一,难以处理或应用。一种由海藻酸盐和光交联透明质酸衍生物组成的坚固的水凝胶膜解决了这个问题。

在这项研究中,成孔剂(尿素)被用于成膜过程中,以形成比不使用成孔剂生产的等效膜更具可塑性和韧性的大孔。他们使用SMS质地分析仪测量样品的耐刺穿性。这些薄膜强健的机械性能直接促进了阻隔膜的处理特性。在一个用于形成粘附的大鼠腹膜磨损模型中,多糖膜成功地防止了粘连,统计效果等同于市场上的防沾黏薄膜贴布(Seprafilm)

质地分析用于医学领域的许多其他领域。每年都有许多病人遭受外伤性周围神经损伤。这些病人中相当一部分是年轻人,他们构成了社会的主要劳动力。神经损伤引起肢体功能障碍,影响工作和生活能力,给社会带来巨大负担。周围神经损伤的功能恢复与许多因素有关,包括损伤与修复手术之间的时间间隔。

德黑兰(Tehran) AJA医科大学的研究人员一直在研究壳聚糖纳米硒导管对糖尿病大鼠坐骨神经的再生能力。他们使用SMS质地分析仪对再生神经进行拉伸试验,发现壳聚糖纳米硒导管可加速机能恢复。

在眼睛领域,来自冰岛大学的研究人员一直在研究海藻酸钠基环糊精微粒治疗眼部炎症在试管中和在活体外的评估。眼部及周围组织的炎症是眼科发病率最高的眼部疾病之一,如果得不到适当的治疗,会导致视力丧失。

本研究的目的是设计和评价新型环糊精(CD)为基础的聚合制剂,有效地将奈帕芬胺局部输送到眼部结构,治疗炎症并增加后段的奈帕芬胺水平,从而减弱炎症介质的反应。他们使用SMS质地分析仪测定滴眼液样品在牛角膜上的粘膜粘附着力。优化后的配方为眼后段局部滴注药物提供了机会。

谢尔-克什米尔(Sher-e-Kashmir)农业科技大学的科学家们一直在研究营养素成分的选择和优化,以制定一种储存稳定并且对患有骨质疏松症的女性特别有益的营养棒。骨质疏松症是一种无声但进行性疾病,不仅影响骨质密度,而且影响人的生活质量,同时也大大增加了骨折的风险。

本研究的目的是通过选择和描述不同的食品成分(最好是从植物中提取)最佳营养水平制备多种营养补充剂,以营养棒的形式分析其营养适宜性和贮存稳定性,以改善妇女的骨骼健康。

他们使用SMS质地分析仪对样品进行全质构分析。结论是,为患有骨质疏松症风险的妇女准备具有健康营养成分的功能食品不仅有助于她们的骨骼健康,而且在商业上也是可行的。