Волнообразные раны заживают быстрее, чем прямые раны, потому что форма влияет на движение клеток, как показало исследование группы исследователей из Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTU Singapore).
Используя передовое оборудование для визуализации синтетических ран , имитирующих человеческую кожу , ученые NTU Singapore наблюдали за движением клеток и обнаружили, что те раны, которые имеют волнообразную форму, двигаются завихрениями, в то время как клетки рядом с прямыми ранами движутся по прямым линиям, перемещаясь параллельно краям.
Команда NTU пришла к выводу, что завихрение или вихреподобное движение имеет решающее значение для закрытия разрывов, при котором клетки строят мосты для заживления поврежденных тканей и ускоряют процесс заживления волнистых ран.
Это первый случай, когда была определена взаимосвязь между преодолением разрыва и скоростью заживления ран , сообщила команда NTU в своих выводах, опубликованных 25 апреля в Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).
Ученые заявили, что их результаты открывают двери для разработки более эффективных стратегий ускорения заживления ран, улучшения лечения ран, восстановления тканей и пластической хирургии.
Профессор К. Джимми Хсиа, ведущий исследователь и заведующий кафедрой машиностроения Школы машиностроения и аэрокосмической инженерии NTU (MAE) и Школы химии, химической инженерии и биотехнологии NTU, сказал: «Ученым давно известно, что то, как вы режете кожу, влияет на то, как быстро заживает.Однако мало что известно о том, почему это происходит, и о факторах, которые могут повлиять на скорость заживления.Наше исследование вносит новые знания в многообещающую область механобиологии, которые могут помочь хирургам разработать более эффективные стратегии ухода за ранами у пациентов. »
Комментируя в качестве независимого эксперта, Лим Чви Тек, председатель Общества Национального университета Сингапура, профессор кафедры биомедицинской инженерии и главный исследователь Института механобиологии, сказал: «Заживление ран является важным, но менее понятным процессом выздоровления пациента. Это интересное исследование теряет смысл. пролить свет на заживление ран при сложной геометрии, предоставляя важную информацию, которая может способствовать более быстрому заживлению ран с меньшим количеством рубцов».
Различные формы ран вызывают различные движения клеток
Важным компонентом заживления раны является реэпителизация, процесс, при котором эпителиальная клетка — тип клеток, находящихся на коже — движется, образуя мостик между раной и кожей, закрывая щель.
В то время как предыдущие исследования показали, что зигзагообразные раны заживают быстрее, чем прямые раны, мало что известно о том, как различная кривизна (форма) и размеры ран влияют на эффективность заживления, а также о механизме реэпителизации.
Для исследования ученые NTU подготовили синтетические раны разной ширины (от 30 микрометров до 100 микрометров) и кривизны (радиус кривизны: 30 микрометров, 75 микрометров, 150 микрометров и прямая линия), чтобы узнать, как клетки двигались, чтобы закрыть раневые промежутки. разные обстоятельства.
Используя велосиметрию изображения частиц — метод оптического измерения потока жидкости — исследователи обнаружили, что волнообразные раны вызывают более сложные коллективные движения клеток, такие как закрученные, вихреподобные движения. Напротив, в прямой ране клетки двигались параллельно фронту раны, двигаясь по прямой линии, как марширующий оркестр.
Волнообразные раны заживают почти в пять раз быстрее
Команда NTU также наблюдала за процессом заживления синтетических ран в течение 64 часов и обнаружила, что эффективность заживления волнистых промежутков, измеряемая процентной площадью, покрытой клетками с течением времени, почти в пять раз быстрее, чем у прямых промежутков.
Первый автор исследования Сюй Хунмей, докторант Школы MAE NTU, сказал: «Крайне неравномерное и вращательное движение, вызванное волнообразными ранами, дает больше возможностей для перемещения клеток по сравнению с прямыми ранами. Это позволяет клеткам быстро соединяться. с аналогичными клетками на противоположном участке края раны, образуя перемычку и закрывая волнообразные раневые щели быстрее, чем прямые щели».
Соведущий исследователь, доцент Хуан Чанджин из Школы MAE NTU, сказал: «Это исследование выявило клеточные и молекулярные механизмы закрытия разрыва, способствуя научному пониманию основных принципов процесса заживления ран». Клиницисты и хирурги. может использовать эти знания для разработки более эффективных стратегий, таких как методы разреза, для ухода за ранами пациентов в будущем».
Теги: кровь
