Kan deze techniek een revolutie teweegbrengen in reconstructieve chirurgie?
Een nieuwe, snelle en gemakkelijke techniek voor het hervormen van kraakbeen en ander levend weefsel kan de manier veranderen waarop chirurgen bepaalde reconstructieve ingrepen uitvoeren, zoals het repareren van septumafwijkingen.
De bedenkers van de nieuwe techniek hebben het gisteren beschreven tijdens de Spring 2019 National Meeting and Exposition of the American Chemical Society in Orlando, FL. De methode suggereert een innovatieve manier om kraakbeen en ander weefsel dat collageen bevat, gemakkelijk en zonder littekens te hervormen.
Het onderzoeksteam - van Occidental College in Los Angeles, CA, en de University of California in Irvine - legt uit dat, zoals het er nu uitziet, veel van reconstructieve chirurgie, zoals interventies om de neus of oren te hervormen, invasief is en kan leiden tot littekens .
Dergelijke procedures omvatten het doorsnijden van levend weefsel, het snijden in kraakbeen, het hechten van de huid en mogelijke littekens na de ingreep, evenals een lange herstelperiode.
De nieuwe techniek zou volgens de ontwikkelaars echter bijna al deze ongemakken wegnemen.
"We zien deze nieuwe techniek als een goedkope kantoorprocedure die onder plaatselijke verdoving wordt uitgevoerd", zegt een van de hoofdontwikkelaars, Michael Hill, Ph.D.
"Het hele proces zou ongeveer 5 minuten duren."
Michael Hill, Ph.D.
De nieuwe techniek en zijn mogelijke toepassingen
Oren en delen van de neus bevatten kraakbeen, een soort weefsel dat bestaat uit losse strengen collageenvezels die speciale macromoleculen bij elkaar houden. "Als je [deze structuur] zou oppakken, zouden de strengen niet uit elkaar vallen, maar het zou slap zijn", legt Hill uit.
Bovendien bevatten verschillende soorten kraakbeen negatief geladen eiwitten en positief geladen natriumionen, die in verschillende dichtheden aanwezig zijn en bepalen of het kraakbeen taaier of zachter is.
Door verschillende experimenten ontdekten Hill en collega's dat als ze elektrische stroom met een constante spanning door kraakbeen zouden leveren, dit het water in dat weefsel zou bepalen en het zou splitsen in zijn componenten - zuurstof- en waterstofionen of protonen.
Wanneer dit gebeurt, neutraliseren de positief geladen protonen de negatief geladen eiwitten, waardoor het kraakbeen zachter en gemakkelijker te hervormen wordt. Zoals Hill het stelt: "Als het weefsel eenmaal slap is, kun je het in elke gewenste vorm kneden."
Om de effectiviteit van deze methode te testen, besloten de onderzoekers om het uit te proberen op het oor van een konijn, door te werken aan een oor dat meestal rechtop zit, en te proberen het opnieuw vorm te geven zodat het gebogen bleef.
Bij de procedure paste het team een lokaal anestheticum toe, vervolgens gebruikte het micronaalden om kleine elektroden in het weefsel in te brengen en een paar minuten een constante elektrische stroom toe te passen. Nadat ze het kraakbeen hadden verzacht, nam het de vorm aan van een vooraf gemaakte 3D-mal in de gewenste vorm.
In het konijnenmodel kon het oorkraakbeen, nadat de onderzoeken de elektrische stroom hadden uitgeschakeld en de mal hadden verwijderd, verharden en de nieuwe, gebogen vorm behouden.
Deze nieuwe techniek, zegt het team, veroorzaakt niet de pijn en littekens van een typische verbouwingsinterventie.
Hoewel de methode toepasbaar zou kunnen zijn op cosmetische ingrepen, benadrukken de onderzoekers dat het ook van pas zou komen voor mensen die bijvoorbeeld een septumafwijking hebben die hun ademhaling beïnvloedt, of die te maken hebben met immobiele gewrichten.
De onderzoekers denken ook dat ze deze methode kunnen aanpassen om het hoornvlies, de voorste, buitenste laag van het oog die ook collageen bevat, opnieuw vorm te geven. Wanneer het hoornvlies te bochtig is, kan dit bijziendheid veroorzaken, en dus het vinden van een manier om deze minimaal invasieve techniek aan te passen voor oogchirurgie zou correctieprocedures voor het hoornvlies veel gemakkelijker maken.
Op dit moment onderzoeken Hill en zijn collega's het in licentie geven van hun innovatieve techniek aan toegewijde bedrijven die medische hulpmiddelen maken. Ze erkennen echter dat, voordat deze procedures beschikbaar komen voor mensen, ze eerst moeten slagen voor veiligheids- en effectiviteitstests in klinische onderzoeken.
