手術では、しばしば縫合糸が使用されます。血管、神経、臓器などの体内の縫合糸は人体に吸収される材料で作られており、手術後に抜糸の手間がかからないようになっています。では、どのような材料が縫合糸として使われるのでしょうか？なぜ人体はそれらを吸収できるのでしょうか？
かつて、手術で伝統的に使われていた縫合糸はキャットガットと呼ばれ、動物性タンパク質で作られた糸です。タンパク質が繊維を形成することは珍しくなく、羊毛や絹もタンパク質繊維です。人体内ではタンパク質は消化されます。例えば、肉、魚、鶏肉、アヒルなどの食品からタンパク質を摂取し、プロテアーゼという酵素によって高分子のタンパク質が小分子に分解され、人体に利用されます。消化と吸収の仕組みです。
しかし、キャットガットで傷口を縫合すると、患者は腫れや痛みを感じることが多いです。これは人体に様々な酵素が含まれているためです。酵素は生体触媒の一種で、キャットガットの分解を促進します。患者の臓器や血管が十分に成長する前にキャットガットが分解され始め、強度が徐々に低下します。臓器や血管が動くとキャットガットが緩み、まだ治っていない傷口に痛みが生じるのです。したがって、キャットガットは理想的な手術用縫合糸ではありません。
そこで、化学者たちは人体に吸収されるが急速に分解しない新しい材料を探し始めました。最終的にポリグリコール酸（PGA）という合成繊維が見つかりました。ポリグリコール酸ポリマーは人体の独特な酸・アルカリ環境下でゆっくりと小分子に分解されますが、酵素条件下での分解速度よりはるかに遅く、一定期間強度を保つことができます。つまり、臓器が完全に治癒した後にゆっくり分解され、最終的に体内に吸収されるため、患者の痛みを避けることができます。
では、この合成材料は人体に害があるのでしょうか？心配はいりません。この合成材料の分解は人体の酵素を消費せず、分解によって生じる小分子は体内の代謝活動に関与せず、最終的には体外に排出されます。患者に対してはごくわずかな組織反応しか起こさないため、キャットガットよりも縫合に適しています。
臓器の傷の治癒速度や必要条件が異なるため、様々な合成材料で作られた縫合糸が必要です。例えば、眼球の傷の治癒は腸の傷より遅く、眼球周囲の体液は酸性です。このため、腸と眼球の縫合に使う糸の性能は異なるべきです。ここで化学者たちは期待に応え、成分の組み合わせをニーズに応じて変え、様々な臓器の要求に合った材料を設計しています。
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