事故或手术造成的深切口需要缝合，通常随后口服布洛芬等抗炎药物。虽然这些药物有助于缓解疼痛，但它们并不靶向作用于伤口。因此，缝合部位可能会发炎，从而延缓愈合并导致疤痕形成。阿肯色州沃希托浸会大学的研究人员正在开发载有抗炎药物的缝合线，将药物直接递送至损伤部位。
研究员Mieya Kirby与化学家Sharon K. Hamilton合作，将在美国化学学会（ACS）春季会议上展示她的研究成果。
在Kirby还小的时候，她母亲接受了乳房重建手术。该手术涉及吻合术，即将血管缝合在一起。"如果缝合部位有炎症，可能会迅速封闭该血管，导致缝合失败，"Kirby说。这可能导致疤痕、伤口重新裂开、感染，或者在乳房重建手术的情况下，导致周围组织坏死。母亲的经历激励Kirby寻找替代方案，以尽量减少缝合血管的炎症。
在Hamilton的实验室中，Kirby研究静电纺丝聚合物，这种材料已成为伤口修复技术中极具吸引力的材料。在高电压下，聚合物溶液被拉伸成精细的纳米纤维，可模塑成不同形状，包括可溶解缝合线，并为组织再生提供表面。
例如，聚二噁烷酮是一种已用于可溶解外科缝合线的聚合物。该材料不与活体组织发生相互作用，并能保持数周的强度。伤口愈合后，这些缝合线分解为更简单的生物分子，由身体代谢或通过尿液排出。
在先前的工作中，科学家通过将聚二氧环己酮缝合线浸入含有这些药物的溶液中，为其涂覆抗炎药物。但药物分子与聚合物结合不紧密，这对于需要较长时间愈合的伤口并不理想。而且浸涂的线在体内快速释放抗炎药物，可能干扰胶原蛋白的合成——胶原蛋白是为组织愈合提供支架所需的蛋白质。"新的胶原蛋白在第二至第四周之间沉积，"Kirby说。"因此，你需要不会立即释放的药物。"
研究人员通过将聚二氧环己酮与另一种在静电纺丝过程中结合抗炎药物的聚合物混合，缓解了快速释放的问题。药物通过共价键与新型聚合物结合。这些键逐渐分解，确保结合的抗炎药物在数周内缓慢释放到伤口中。
该团队正在试验不同的聚合物，探究它们释放药物的速度以及释放速率的可调节程度。这些新型缝合线可以替代服用口服止痛药。此外，通过减少炎症和限制疤痕，可以提高吻合术手术的成功率。
研究人员计划将其解决方案从薄型静电纺丝聚合物扩展至足够坚固且柔韧、可供外科医生缝合的纤维。该团队正在寻求合作，以便在动物模型中测试新型缝合线。这将是迈向商业化的关键一步，将测试药物释放速率如何随规模变化，以及既往疾病是否会阻碍其在特定患者群体中的使用。
研究人员还在研究将其他生物医学聚合物静电纺丝成缝合线。例如，混入抗菌聚合物可使缝合线抵抗细菌感染。同样，"我们可以将载药聚合物与其他材料结合，不仅制造抗炎缝合线，还能帮助更快地重建胶原蛋白，"Hamilton说。