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电解水整形外科手术理念面世! 精选

已有 2070 次阅读 2019-4-7 17:43 |个人分类:科研思路分享|系统分类:海外观察

201945日。今天的整形外科手术仍然需要手术刀,但手术刀手术会带来切口疼痛、疤痕形成和恢复时间缓慢等困惑。化学家和医生最近想到一种方法,使用温和的电脉冲软化组织,能重塑皮肤组织,也就是说在整形外科中用电脉冲取代手术刀。

美国化学学会会议上,研究人员报告了已经将这一技术用于兔软骨和眼睛角膜纤维组织,将来这一技术可能会用于隆鼻和近视等手术。韦恩州立大学整形外科主任Michael Carron说,这一技术简单而优雅。重要的是这项技术有可能被广泛应用,从受损气管到肋骨畸形治疗都有可能适用。加州大学欧文分校头颈外科医生Brian Wong想要重塑软骨的微创方法,这在耳朵和鼻子手术是关键的步骤。他最初试图使用红外激光加热软骨,虽然这种方法有一定效果,但高温同时会破坏手术周围组织,这显然不适合整形外科这种追求精细操作的领域。然后他试图用电流处理软骨组织,结果非常好,但他并不了解具体机制。

为弄清楚背后道理,Wong和加州大学洛杉矶分校化学家Michael Hill一起研究,Hill发现软骨是胶原纤维形成的意大利面样骨架,纤维周围包围带负电荷蛋白质和带正电荷钠离子组成的,电荷密度越大软骨结构越致密。Hill小组发现,只需要给组织通过2伏电压,就可以把水分子分解为氧气和氢离子(这是正电极电解反应,负电极会把水变成氢气和氢氧根离子),正电荷的氢离子会抵消蛋白质负电荷,导致软骨延展性增强。简单说就是直流电解正极能让软骨变柔软。Hill说,一旦软骨组织变成柔软,你可以将它塑造成任何你想要的形状。就好像玩橡皮泥一样?电解外科手术也可提供快速、无痛矫正视力的方法。

在会议上,Hill等将演示这种技术用于角膜塑形,这种方法将能取代现在的激光近视手术,角膜是含有胶原蛋白非常丰富的组织。首先用3D打印技术制作隐形眼镜,然后把眼睛放在兔子的眼睛上进行电解手术,电解电流贯穿角膜,使角膜软化再经过隐形眼镜进行重塑。结果非常不可思议地成功,几乎能把3D打印产生的微小瑕疵都能显示出来。Hill强调说,这项技术不太可能很快进入临床,目前还需要更多研究。但是将来重塑角膜替代激光眼科手术是有可能的。激光手术对某些人来说不合适,但角膜重塑则能有更强适应性。Carron说这个技术有很大的应用潜力,因为胶原蛋白丰富的组织有许多,理论上这些组织都具有被改造塑形的可能。



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