2021年4月6日 星期二

研究中的質地分析:醫學和外科技術的進步

 

印尼(Indonesia)大學的研究人員一直在研究TUR-P模型用於住院外科手術訓練,這是一種基於食物的設計,模仿人類前列腺的模型。

該新型模型目的是在其結構質地、切除時的感覺以及經尿道前列腺切除術訓練的解剖學特徵方面與人類前列腺相似。提出了十種模型設計,使用廣泛可用的成分和自製配方。他們使用SMS質地分析儀來測量樣品的質地結構。該研究成功地從基於食物的設計中開發了一種具有成本效益的模型。

皮羅戈夫(Pirogov)俄羅斯國家醫科大學的研究人員正在研究一種新的經腹腔腹膜前疝氣修補手術(TAPP)的模擬模型。TAPP腹股溝疝氣修補手術要求外科醫生在腹腔鏡手術中有良好的手工操作技術,同時還要瞭解腹腔鏡腹股溝解剖的特點。這就是為什麼TAPP被認為是一種比開放技術更困難的外科手術。一個與實際相似的腹股溝疝氣修補手術訓練模式可以提高外科醫生在進入手術室之前的技術。

研究的目的是為腹腔鏡TAPP腹股溝疝氣修補手術創建一個模擬、便宜且易於重現的模型並評估其有效性。TAPP腹股溝疝氣修補手術訓練模擬器包括一個腹腔鏡盒子和一個放置在其中的腹股溝模型,腹股溝模型是由豬胃和組裝材料製成的。他們使用SMS質地分析儀進行單軸拉伸和T剝離測試,以比較豬胃和人體腹膜的機械性能。

這項研究成功地建立了一個TAPP腹股溝疝氣修補手術的訓練模型,該模型由便宜的合成材料和類似人體組織的生物材料製成。該模型易於複製,可用于外科住院醫師的培訓。

心臟毒性是停藥的常見原因,但其影響難以衡量。在這一領域的動物實驗是不道德的,且對人體毒性的預測能力很差,因此建立人體心臟組織模型是一個很好的解決辦法。

坦佩雷(Tampere)大學的科學家們一直在研究用壓電懸臂感測器技術直接測量人體心臟組織模型中的收縮力。為了探討藥物的心臟毒性,一個這樣的模型被用來測量心肌細胞的收縮力。他們使用SMS質地分析儀來測量懸臂感測器的電壓與力靈敏度。測量方法的開發使得可以測定非常小的力,例如出現在生物小規模系統中的力。

同時在外科手術領域,日本國立材料科學研究所的科學家一直在研究由疏水改性的阿拉斯加鱈魚凝膠組成可在水中使用的膠粘微粒敷料,用於胃腸道傷口癒合。

這項研究的目的是開發一種對活細胞組織具有較強組織粘附性的傷口敷料,以促進內窺鏡下黏膜剝離(ESD)術後的傷口癒合。通過在水-乙醇混合溶劑並進行熱交聯,製備了由疏水改性的阿拉斯加鱈魚凝膠組成的單分散微粒。他們使用SMS質地分析儀根據ASTM F-2258-05測量樣品的粘合強度和粘合能。最佳的疏水改性極大地改善了微粒在水中的穩定性。

體內研究評估這種膠狀傷口敷料抑制纖維化的能力。這種新的生物材料可在ESD術後促進傷口癒合,具有巨大的潛力。

德克薩斯(Texas)大學分校的科學家們一直在研究多糖基薄膜,以防止術後出現不必要的粘連。這種術後粘連可保護、修復並為受傷組織提供營養;然而粘連通常是永久性的,並通過將正常分離的組織捆綁在一起而使手術成功變得複雜。理想的粘著屏障不僅要有效防止不必要的粘連,而且要易於使用。

目前可用的那些藥物療效不一,難以處理或應用。一種由海藻酸鹽和光交聯透明質酸衍生物組成的堅固的水凝膠膜解決了這個問題。

在這項研究中,成孔劑(尿素)被用於成膜過程中,以形成比不使用成孔劑生產的等效膜更具可塑性和韌性的大孔。他們使用SMS質地分析儀測量樣品的耐刺穿性。這些薄膜強健的機械性能直接促進了阻隔膜的處理特性。在一個用於形成粘附的大鼠腹膜磨損模型中,多糖膜成功地防止了粘連,統計效果等同於市場上的防沾黏薄膜貼布(Seprafilm)

質地分析用於醫學領域的許多其他領域。每年都有許多病人遭受外傷性周圍神經損傷。這些病人中相當一部分是年輕人,他們構成了社會的主要勞動力。神經損傷引起肢體功能障礙,影響工作和生活能力,給社會帶來巨大負擔。周圍神經損傷的功能恢復與許多因素有關,包括損傷與修復手術之間的時間間隔。

德黑蘭(Tehran) AJA醫科大學的研究人員一直在研究殼聚糖納米硒導管對糖尿病大鼠坐骨神經的再生能力。他們使用SMS質地分析儀對再生神經進行拉伸試驗,發現殼聚糖納米硒導管可加速機能恢復。

在眼睛領域,來自冰島大學的研究人員一直在研究海藻酸鈉基環糊精微粒治療眼部炎症在試管中和在活體外的評估。眼部及周圍組織的炎症是眼科發病率最高的眼部疾病之一,如果得不到適當的治療,會導致視力喪失。

本研究的目的是設計和評價新型環糊精(CD)為基礎的聚合製劑,有效地將奈帕芬胺局部輸送到眼部結構,治療炎症並增加後段的奈帕芬胺水準,從而減弱炎症介質的反應。他們使用SMS質地分析儀測定滴眼液樣品在牛角膜上的粘膜粘附著力。優化後的配方為眼後段局部滴注藥物提供了機會。

謝爾-喀什米爾(Sher-e-Kashmir)農業科技大學的科學家們一直在研究營養素成分的選擇和優化,以制定一種儲存穩定並且對患有骨質疏鬆症的女性特別有益的營養棒。骨質疏鬆症是一種無聲但進行性疾病,不僅影響骨質密度,而且影響人的生活品質,同時也大大增加了骨折的風險。

本研究的目的是通過選擇和描述不同的食品成分(最好是從植物中提取)最佳營養水準製備多種營養補充劑,以營養棒的形式分析其營養適宜性和貯存穩定性,以改善婦女的骨骼健康。

他們使用SMS質地分析儀對樣品進行全質構分析。結論是,為患有骨質疏鬆症風險的婦女準備具有健康營養成分的功能食品不僅有助於她們的骨骼健康,而且在商業上也是可行的。

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