バイオテクノロジー：電気縫合はラットの創傷治癒を促進する

電荷を生成させることができる手術用縫合糸は、傷の治癒を早める可能性があることを報告する論文が、Nature Communicationsに掲載される。この縫合糸は、ラットの傷の治療に効果的であることが示されており、従来の縫合糸に代わる費用対効果の高い選択肢となるかもしれない。

手術や怪我による深い傷は、通常、皮膚が修復するまでの間、組織を固定するために縫合糸で処置される。縫合糸は、安全で安価であり、訓練を受けた人が簡単に使用でき、治癒を促進し感染を防ぐ効果があるが、日常的な動作によって負担がかかり、その効果が低下する可能性がある。最近の研究では、縫合糸に電気刺激を与えることで、患部への細胞増殖と移動を促進し、治癒を促進できることが示されている。しかし、既存の技術では外部バッテリーが必要であり、かさばる上に高価であるという限界がある。

Hongzhi Wangらは、電気縫合糸の導体と絶縁体の層が動きによって接触・分離すると、受動的に電荷を発生させる素材でできた機械電気変換ファイバーを開発した。このメカニズムにより、電気縫合糸の効力を妨げる動きが、代わりに傷の治癒を早める電界を発生させるのに利用される。治癒速度を改善する縫合糸の効果を検証するために、実験室モデルが使用された。24時間後、電気縫合糸を使用した場合は、元の傷の面積が69%から約10.8%に減少したのに対し、対照群（従来の縫合糸）では32.6%であった。対照群と比較して、電気縫合糸群では、傷口への線維芽細胞（結合組織の形成を助ける細胞）の移動が速く、治癒が促進されていることが示された。次に、この縫合糸をラットでテストしたところ、対照群と比較して組織の移動が改善され、傷の再生が早まり、10日後にはほぼ完治した。最後に、抗菌特性の調査では、電気縫合糸を適用したラットでは、毎日傷を消毒しなくても細菌数が低く抑えられ、この縫合糸が術後の感染症を軽減する可能性があることが示唆された。

これらの縫合糸が人間にどの程度効果的かを評価するには、臨床現場でのテストが必要ではあるが、成功すれば、従来の縫合糸に代わる安全で安価、かつ効果的な選択肢となる可能性がある。
 

Sun, Z., Jin, Y., Luo, J. et al. A bioabsorbable mechanoelectric fiber as electrical stimulation suture. Nat Commun 15, 8462 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-52354-x

doi: 10.1038/s41467-024-52354-x

「注目の論文」一覧へ戻る