整合诊疗功能的外科缝合线的研究进展

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.240140

摘要/Abstract

摘要：

慢性难愈性伤口是影响全球数百万人健康的问题之一，及时地评估伤口状况并实施有效的治疗对于伤口愈合管理至关重要，然而这仍是一项临床难题。外科缝合线在伤口组织的闭合和愈合方面发挥着重要作用。近年来，通过物理及化学方法修饰缝合线，赋予其监测和促愈合功能已成为研究热点。目前，相关研究在缝合线的材料、结构设计和功能化以及智能化修饰方面均取得了可观的进展。文章阐述了缝合线的分类和功能，介绍了构建功能性诊疗缝合线的策略及研究进展，并探讨功能性缝合线面对的挑战和未来前景，旨在为智能诊疗缝合线的设计和研究方向提供思路和参考。

关键词: 缝合线, 伤口愈合, 伤口监测, 感染, 组织修复

Abstract:

Chronic hard-to-heal wounds are one of the health problems affecting millions of people worldwide. Assessing the wound condition promptly and implementing effective treatments are essential for wound healing management， yet this remains a clinical challenge. Surgical suture plays an important role in the closure and healing of wound tissue. In recent years， it has become a research hotspot to modify sutures using physical and chemical methods， endowing them with monitoring and pro-healing functions. The current relevant research has made considerable progress in the materials， structural design and functionalization of sutures and intelligent modifications. This paper describes the classification and function of sutures， introduces the strategies for constructing functional diagnostic sutures and their research progress， and discusses the challenges and prospects faced by functional sutures. It aims to provide ideas and references for the design and research direction of intelligent diagnostic sutures.

Key words: Sutures, Wound healing, Wound monitoring, Infection, Tissue repair

中图分类号:

O631

王晓贺, 徐琳, 付丽. 整合诊疗功能的外科缝合线的研究进展[J]. 应用化学, 2024, 41(10): 1399-1408.

Xiao-He WANG, Lin XU, Li FU. Research Progress of Surgical Sutures with Integrated Diagnostic and Therapeutic Functions[J]. Chinese Journal of Applied Chemistry, 2024, 41(10): 1399-1408.

图/表 6

图1 整合诊疗功能的外科缝合线

Fig.1 Surgical sutures with integrated diagnostic and therapeutic functions

表1 外科缝合线的材料和种类

Table 1 Materials and types of surgical sutures

Catgut

Collagen

Cotton

Linen

Nylon

Silk

Natural

Absorbable

Non-absorbable

Monofilament

Multifilament

Monofilament

Multifilament

Polycaprolactone

Poly（p-diaxanone）

Poly（glycoloic acid）

Poly（lactic acid）

Poly（lactic-co-glycolic acid）

Polyglyconate

Polypropylene

Polyamide

Polybutester

Polyester

Polyurethane

Synthetic

Absorbable

Non-absorbable

Monofilament

Monofilament/Multifilament

Monofilament

Monofilament/Multifilament

Monofilament

Multifilament

图2 （A） PU/RCD的自紧行为［22］；（B）倒刺的几何结构（a）和数字化图像（b）［28］

Fig.2 （A） Self tightening behavior of PU/RCD［22］；（B）（a） Barb geometry and （b） barb digital image［28］

图3 （A）琼脂平板上培养的细菌菌株： a. 蚕丝纤维组， b. 未涂敷药物的P.ricini 缝合线组， c. 涂敷药物的 P.ricini 缝合线组［35］；（B）用原丝纤维和负载AgNPs的丝纤维处理的铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌： a. 荧光显微照片， b. 扫描电子显微镜照片［39］

Fig.3 （A） Re-cultured colonies of tested bacterial strain on agar plates： a. bombyx mori silk fibroin， b. non-coated P.ricini waste suture， c. coated P.ricini waste suture［35］；（B） P.aeruginosa and S. aureus treated with unmodified and modified AgNPs of silk fibers： a. fluorescent micrographs， b. electron micrographs［39］

图4 （A）药物释放电子缝合系统示意图，其核心是导电纤维应变传感器，外壳是含有药物的热响应聚合物［56］；（B） BSS的分层示意图，说明3层外壳之间的关系，以实现其伤口监测、促进细胞生长和杀菌的作用［57］

Fig. 4 （A）A schematic of the drug release electronic suture system with a conductive fiber strain sensor core and a thermos-responsive polymer shell containing drugs［56］?；（B） Schematic of the layered composition of BSS and illustration of the specific working relationships between the three layers of the shell to achieve its properties of wound sensing， cell growth promotion andbactericidal effects［57］

图5 （A）具有pH值响应释放行为和加速伤口愈合特性的Cur@ZIF-8外科缝合线（SZC）的示意图［59］；（B）负载药物的缝合线的药物释放示意图［62］

Fig.5 （A） Schematics of Cur@ZIF-8 decorated surgical sutures （SZC） with microenvironment pH-responsive release behavior and wound healing acceleration property［59］；（B） Schematic of drug release from drug-loaded sutures［62］

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