Проекты

Всестороннее изучение и сравнительный анализ современных шовных материалов с возможностью совершенствования нити хирургической

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Профилактическая медицина и гигиена»

Направление работы: Медицина
Авторы работы: РЦ «Медицинский Сеченовский Предуниверсарий»
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 11–13 апреля 2019 года

Цель

Совершенствование методов анализа хирургических нитей.

Описание

В настоящее время, несмотря на обилие синтетических материалов, традиционные хирургические нити по-прежнему находят своё применение на практике. Низкая стоимость делает их доступными для большого количества больниц и клиник. К таким традиционным материалам природного происхождения относится шёлк. На рынке хирургических шовных материалов представлено обширное количество производителей и не меньшее количество поставщиков медицинских изделий. С учётом случаев фальсификации неизбежно возникает вопрос в совершенствовании контроля качества и подлинности хирургических шовных материалов.

Задачи

1. Изучение литературы и интернет-ресурсов по теме.

2. Изучение состава и строения белкового волокна, используемого для изготовления хирургического шовного материала из шёлка.

3. Проведение исследований и экспериментов для идентификации хирургических нитей из шёлка на соответствие ГОСТ 31620-2012.

Шёлк относится к условно рассасывающимся материалам животного происхождения, т. к. полностью рассасывается через год. Из-за физических свойств шёлк называют «золотым стандартом» хирургического шовного материала: он мягок, обладает высокой прочностью, гибкий, позволяет легко вязать узлы, легко стерилизуется.

Однако из-за достаточно высокой гигроскопичности шёлк может вызывать асептическое нагноение шва и благодаря высоким фитильным свойствам может служить проводником и резервуаром микробов в ране. Эти негативные качества в настоящее время уменьшаются в результате нанесения современных покрытий.

Научные исследования привели к разработке методов идентификации хирургических шовных материалов разных классификационных групп. Таким образом, на основании ГОСТ 31620-2012 для хирургических нитей из шёлка рекомендуется проводить следующие испытания:

• визуальная и микроскопическая оценка строения волокон нити;

• сжигание с последующей идентификацией запаха и цвета пепла;

• проверка на растворимость в муравьиной кислоте;

• проверка на отсутствие растворимости в соляной кислоте;

• проверка на окрашивание в растворе хлорцинкиода.

Для исследования были взяты следующие шёлковые хирургические нити:

− SABAsilk Sabana Medizinbedarf Germany usp 6/0, usp 4/0;

− HELM-SILK 2/0 Germany;

− нить шёлковая плетёная 3/0, ООО «Линтекс», г. Санкт-Петербург, Россия;

− шёлк плетёный чёрный 3/0, ООО «ПТО «Медтехника», г. Казань, Россия.

При визуальном исследовании изучаемый шовный материал представлял собой многофиламентные плетёные нити, окрашенные в чёрный цвет. Для микродиагностического исследования из каждого образца выделили отдельные волокна и рассмотрели под микроскопом LCD Bresser при 40-кратном увеличении. Во всех представленных образцах, кроме нитей ПТО «Медтехника», отчётливо визуализируются параллельные волокна – фиброины, соединённые слоем серицина.

Поперечное сечение хирургических нитей из шёлка имеет треугольную (SABAsilk) и округлую форму. При исследовании поперечного сечения можно увидеть, что некоторые нити имеют менее плотное плетение (HELM-SILK и ООО «Линтекс»), что может негативно сказаться на фитильных свойствах хирургических нитей, на их прочности во влажном состоянии, а также на самом хирургическом шве и процессе рубцевания тканей.

Сжигание нитей. При помещении тестируемого материала в открытое пламя горелки все представленные образцы обуглились с образованием небольшого количества хрупкого пепла с характерным запахом жжёного рога. Несмотря на то что ГОСТ допускает образование хрупкого пепла, известно, что шёлк горит медленно и, обугливаясь, образует на конце серый шарик. Образцы нитей HELM-SILK и ООО «ПТО «Медтехника» дали несколько повышенное образование пепла, что также может сказаться на качестве и свойстве хирургических нитей.

Проверка на отсутствие растворимости нитей из природного шёлка в растворе соляной кислоты. Образцы нитей были помещены в пробирки с 17 %-ным раствором соляной кислоты (HCl). Через неделю ни один испытуемый образец изменений не претерпел. Ещё через 4 недели хирургические нити HELM-SILK, ООО «Линтекс» и ООО «ПТО «Медтехника» заметно набухли, а шовный материал SABAsilk изменил цвет с чёрного на бурый. Ещё через восемь недель дальнейших заметных изменений не произошло, кроме перемены нити SABAsilk, которая совсем посветлела. Стоит отметить, что набухание некоторых образцов в растворе соляной кислоты может уменьшить их прочность и увеличить проявления фитильных свойств хирургического материала.

Проверка на окрашивание в растворе хлорцинкиода. Сначала был приготовлен реактив в соответствии с пунктом B.4.1.5 ГОСТ 31620 – 2012, затем образцы нитей помещались в насыщенный раствор хлорцинкиода. Все нити изменили цвет на жёлтый, что характерно для белкового волокна.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Микроскоп LCD Bresser 40х – 1600х

• Горелка спиртовая

• Колбы

• Измерительный цилиндр

• Стеклянные палочки

• Реактивы: 5М раствор соляной кислоты, йодистый натрий, йодистый калий, хлорцинкиод, дистиллированная вода

Результаты

1. Изучив историю развития хирургического шовного материала, можно сделать вывод, что традиционные шовные материалы всё ещё не утратили своей актуальности.

2. Изучив классификацию современных нитей хирургических, пришли к выводу, что шовный материал из шёлка можно совершенствовать путём подбора такого покрытия, которое приблизит по характеру мультифиломентную хирургическую нить из природного шёлка к монофиломентной, что может снизить её фитильный и пильный эффект.

3. Изучив структуру белкового волокна из шёлка, можно предложить разработку тестов на остаточное содержание серицина, учитывая его влияние на прочность нити, коэффициент трения, и, что особенно важно, влияние на возникновение аллергических реакций.

4. Шёлковый хирургический шовный материал стоит в ряду материалов низкой ценовой категории, что делает его широкодоступным для применения. Следовательно, методы оценки качества и проверки подлинности такого материала должны обеспечивать высокие стандарты оказываемых медицинских услуг.

Перспективы использования результатов работы

Проект ещё полностью не завершён. Исследования будут направлены на разработку покрытия хирургических нитей из природного шёлка, а также на выработку конкретных предложений по быстрому контролю подлинности и проверки качества хирургических нитей.

Награды/достижения

Городская Сеченовская конференция проектных и исследовательских работ школьников – победитель.

Особое мнение

«Я очень благодарен своим руководителям за сопровождение и поддержку во время работы над проектом и подготовку для участия в конференции «Старт в медицину». Мне очень понравилась организация конференции и возможность обсуждения работы с профессионалами в той области, которую я выбрал для своего дальнейшего развития»