上海交通大學醫(yī)學院附屬第三人民醫(yī)院創(chuàng)建于1980年,原名上海第二醫(yī)科大學附屬寶鋼醫(yī)院,2005年7月正式改為現(xiàn)名,是一所集醫(yī)療、教學、科研... [ 詳細 ]
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上海交通大學醫(yī)學院附屬第三人民醫(yī)院
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[文匯報]手術創(chuàng)口改用“光化學粘合”
時間:2012-10-31 15:56來源:求醫(yī)網(wǎng)
針線縫合會留下疤痕,也會引起感染等等,有沒有可能替代它?一群科學家正加緊研究驗證一種全新技術,醫(yī)生在這個國際團隊中擔當重要角色
針線縫合,是外科醫(yī)生的基本功。但基本功也是與時俱進的。不久的將來,在手術切口兩側涂上一種粉紅色液體,再光照3分20秒,皮膚就能愈合,而且不留疤痕。
這并非幻想,而是一群科學家正全身心投入的一項研究工作。美國哈佛大學附屬醫(yī)院威爾曼光醫(yī)學中心的艾琳·科齊瓦爾(IreneKochevar)和羅伯特·雷德蒙(Robert Redmond)發(fā)明了“免縫合光化學組織粘連技術(PTB)”,有望將外科醫(yī)生手指間的針線取而代之。上海交通大學醫(yī)學院附屬第三醫(yī)院副院長姚敏是這個研發(fā)團隊的重要成員,她介紹說:“那種粉紅色液體是光敏劑,光照用的是外科激光。”
姚敏目前仍然身兼哈佛大學的教職和研究職位,繼續(xù)在從事此項研究,同時推動這一成果在中美兩國早日進入臨床實驗階段。她說:“這個項目是多學科科學家交叉合作逐步完成的。最初的創(chuàng)意來自光化學家,我是醫(yī)生,推進這個創(chuàng)造在醫(yī)學領域的應用;此外,我們團隊里還有光物理學家、工程學專家等?!?/p>
“光化學粘合”
用激光愈合創(chuàng)口的設想早已有之,但過去人們寄希望于激光產(chǎn)生的熱量,這方面的嘗試未有結果。于是有科學家另辟蹊徑,想到了“光化學粘合”。
“光化學粘合”聽起來很神奇:在激光照射下,光敏劑的分子結構會發(fā)生改變,釋放出電子,這些電子跨越到相鄰的膠原分子周邊,促使膠原蛋白的分子鏈通過共價化學鍵彼此聯(lián)結——這一過程稱為“交聯(lián)”;“交聯(lián)”之后,創(chuàng)口兩側皮膚的膠原纖維就交織在了一起。
膠原纖維存在于所有的皮膚、器官、神經(jīng)里,理論上,人體的很多地方都能借助“光化學粘合”實現(xiàn)“交聯(lián)”。
姚敏說,他們目前選擇的光敏劑叫“玫瑰紅”,是粉紅色液體;比較能激活它的激光為波長532納米的激光,它也是自然光線中的綠光。
動物實驗時,姚敏和工作伙伴、整形外科醫(yī)生王瑩,先在兔子手術切口兩側的皮下縫合幾針,使組織貼合到一起,以方便電子“跨越”;隨后在表皮創(chuàng)口兩側各滴上幾滴“玫瑰紅”,再將內(nèi)置激光器的金屬架置于創(chuàng)口上方。這個金屬架由光物理學家特制,通過棱鏡的反射,能夠射出一條與創(chuàng)口相似的線形綠光?!?分20秒后,切口處的皮膚就緊密粘合了,幾乎看不出切口的痕跡?!币γ粽f。
光物理學家制作了好幾種金屬架,以適合不同手術切口的閉合之需。例如角膜切口是圓形的,就有能射出圓形光斑的激光金屬架。
減少手術傷害
近半個世紀來,如何減少手術給病人造成的傷害,是醫(yī)學科學家很想解決的一個問題。手術創(chuàng)口會造成肌體炎癥反應,炎癥反應則會帶來一系列麻煩。
肌膚被切開后,創(chuàng)口會發(fā)出“這里受傷了,需要修復”的信號,于是人體立即“調兵遣將”。最先跑來的是炎癥細胞,包括中性粒細胞、巨噬細胞、淋巴細胞,它們在出口處通過分泌各種因子發(fā)出信號,“這里需要吞噬、這里的細菌需要降解,那里需要修復、防御……”,以調動更多細胞前來。近處的細胞先爬行、翻越而至;如果創(chuàng)口很大,遠處的細胞也會被調來,而“路途”最遠的當數(shù)從骨髓里來的“大軍”……
炎癥反應有好處,可同時也造成損害。炎癥過度時,往往留下難看的疤痕?!搬樉€縫合也會造成傷口,雖然很小,但同樣會增添新的炎癥反應?!币γ粽f。
科學家們一直試圖改善針線縫合,目前手術中使用的以膠原蛋白材料加工制成的縫線,可以降低人體對異物的反應,但不能完全消除。
“PTB光化合粘連能最大程度地減少炎癥反應。”姚敏進一步解釋:由于避免了手術縫合造成的損傷以及人體對縫線的排異反應,疤痕減少了。而且由于創(chuàng)口被完全閉合,不留縫隙,避免了細菌侵入,也減少了感染的可能。這些優(yōu)點,使得PTB不僅適用于皮膚表面,更特別適用于閉合角膜、神經(jīng)、血管等。
急盼人體試驗
姚敏和王瑩做的角膜縫合動物實驗,證明了上述預期。她們做對照實驗,在一只兔子身上采用傳統(tǒng)的角膜縫合術,另一只兔子用PTB方法。結果,兩只兔子在麻醉蘇醒后,情況截然不同:盡管為兔子做傳統(tǒng)縫合的醫(yī)生縫得非常細致,但兔子蘇醒后仍睜不開眼、流淚,第二天才恢復頑皮的樣子;而用PTB免縫合技術的兔子,一醒就玩耍起來。
“在實驗中,我們對激光的發(fā)射方式進行了改良,以確保不損傷視網(wǎng)膜。實驗表明,PTB技術使手術對兔子眼睛的傷害降到了最低程度?!币γ魧@項新技術滿懷希望——對角膜移植術而言,這將大大降低角膜瘢痕、再血管化等并發(fā)癥的發(fā)生概率,而這些并發(fā)癥很可能最終導致移植失敗。據(jù)介紹,激光照射愈合角膜所需的時間比愈合皮膚更短,只要1分20秒。
研究團隊的科學家還對比實驗了血管和神經(jīng)的閉合,結果發(fā)現(xiàn),針線縫合會造成的血管再狹窄現(xiàn)象、神經(jīng)通路阻斷現(xiàn)象,都因改用PTB閉合技術而大大減少。此外,新技術對輸尿管、腸管等部位的閉合,也可能有較佳效果。姚敏很盼望這項技術能早日進入人體試驗階段。
科學家們并不否認,這項技術目前仍有弱點,比如只能在光線可以穿透的深度起效,所以無法代替皮下組織的縫合;對于暗的或不透明的人體組織比如骨頭等,也起不了作用?!?記者 施嘉奇)