Impacto de diferentes métodos de esterilización química sobre las propiedades mecánicas de suturas artesanales.

CLAUSSE, M.; NOSEDA GRAU, V.

Simposio; XIII Simposio argentino de polímeros; 2019

IntroducciónA pesar de la evolución de los materiales de sutura a lo largo de los últimos años, la tanza de nylon monofilamento para pesca sigue siendo un material ampliamente difundido en muchos países para la confección de suturas para medicina veterinaria y humana. Se ha demostrado que sus propiedades en cirugía son comparables a las suturas comerciales y, además, tienen la enorme ventaja de representar un costo 20 a 50 veces inferior. [Freudenberg y col, 2004; Garcia Sarubbio, 2009; Igna y col, 2014]. A diferencia de las suturas comerciales estériles de fábrica, las suturas artesanales deben ser esterilizadas para poder ser utilizadas. El método de esterilización comúnmente utilizado es óxido de etileno, un agente esterilizante gaseoso muy difundido para productos médicos [Sicard y col. 2002, Gatineau y col. 2010]. En medicina veterinaria, los métodos de esterilización o desinfección son variados y se prioriza la practicidad, bajo costo y rapidez de procesamiento por sobre la calidad de la esterilización. En este trabajo se presenta un estudio del efecto de dos métodos de desinfección química, que cumplen con los requerimientos, sobre las propiedades mecánicas de hebras de nylon de pesca.Proceso experimentalEL material utilizado es tanza de pesca, de nylon industria nacional (Nitanyl, Argentina), de 0,3 mm de diámetro. Las muestras consistieron en hebras de 35 cm de largo que fueron sometidas a dos tipos de desinfección química por inmersión: i) en glutaraldehído (GLUTAR) y ii) en cloroxilenol (CLHX). Los ensayos de tracción se realizaron a diferentes tiempos de desinfección (tD), siendo 0 < tD < 288 días. Se realizaron en una maquina universal de ensayos INSTRON 4465 con mordazas de sujeción fabricadas en el IFIMAT siguiendo modelos comerciales, a temperatura ambiente, velocidad de deformación 10 mm/min, y hasta rotura. Para cada tD se ensayaron 10 muestras, obteniendo una población estadística representativa.Para evaluar la carga bacteriana del nylon luego de la exposición a los agentes desinfectantes, se realizaron los ensayos microbiológicos correspondientes. Para ello se tomaron 5 trozos de 1 cm de nylon expuesto a los distintos métodos, se secaron con gasa estéril (simulando la situación real que se da durante una cirugía) y se colocaron en 1 ml de agua peptonada (Britania, Argentina). Se vortereó intensamente durante varios minutos y se sembraron 200 l de diluciones 1/10 seriadas, por triplicado en placas de agar Plate Count (Britania, Argentina). Se incubó a 37C durante 24 hs.Resultados y discusión En cuanto a la evaluación de la carga bacteriana, se observó que la carga bacteriana inicial del nylon comercial era de 9,66 x 102 Unidades formadoras de colonias (UFC)/m de nylon. No se observó crecimiento bacteriano luego del tratamiento con cualquiera de los productosEn relación a los ensayos de tracción, en la Figura 1 se muestran los valores de deformación relativa alcanzada en la rotura, Ɛmax. Rel., de las muestras tratadas con CLHX y GLUTAR para los distintos tD. La deformación porcentual máxima para el material sin desinfección (tD=0) es 53 ± 2 (%). Cada punto representa el promedio de los 10 ensayos para cada tD, siendo la barra de dispersión el error del promedio.Figura 1.- Deformación alcanzada en la rotura en función del tiempo de desinfección. Se puede ver que en las muestras tratadas con GLUTAR no hay un cambio claro en función del tD. En cambio, en las muestras tratadas con CLHX se observa un aumento en la deformación máxima del 30 % para tD ≤ 75 días, tiempo a partir del cual no se aprecian cambios, esto indica que la deformación máxima alcanza una meseta. En la Figura 2 se muestra la evolución de la tensión máxima relativa, σMax. Rel., valor alcanzado en la rotura, de las muestras tratadas con CLHX y GLUTAR, siendo cada punto el promedio de la tensión máxima para cada tD. El valor de la tensión máxima para tD=0 es 892 ± 14 (MPa).Se observa que la tensión máxima para las muestras tratadas con CLHX disminuye con tD, hasta que se alcanza un valor aproximadamente constante al superar los 75 días de tratamiento. El valor mínimo alcanzado es un 62 % de la tensión inicial. Las muestras tratadas con GLUTAR presentan un comportamiento similar pero la disminución máxima observada es mucho menor 87 % de la inicial.Buena parte de la dispersión en los resultados obedecen a que la tanza presenta inhomogeneidades en el espesor a lo largo del carretel lo cual es esperable para un material comercial para pesca. Si bien algunos tD exceden los tiempos reales en los cuales las suturas son sumergidas para su traslado y almacenamiento, se buscó ampliar el conocimiento acerca de las propiedades mecánicas del material.Por integración se determinó el área bajo las curvas Tensión-Deformación, que corresponde a la cantidad de energía necesaria para romper el material [Chu, 1980]. La energía obtenida para ambos desinfectantes es similar y no muestra una tendencia marcada con el tD. En nuestro conocimiento no hay información reportada acerca del comportamiento de la tanza sometida a desinfección con los productos utilizados en este trabajo. En la bibliografía se comparan mayoritariamente suturas comerciales de distintas marcas, y se encuentra que la desinfección con vapor y con óxido de etileno conducen a un decrecimiento de la tensión de rotura [Sucard y col. (2002); Gatineau y col. (2010) y Caporn y col. (1996)]. Por otra parte los valores reportados provienen de ensayos a velocidades de deformación mayores que las aquí utilizadas, y es conocida la dependencia de las propiedades mecánicas con respecto a la velocidad de ensayo [Nilsson (1982)]. En nuestro caso se eligió la velocidad de 10 mm/min buscando simular el proceso de sutura de tejidos vivos en un contexto de quirófano. ConclusiónEn base a los resultados obtenidos, podemos decir que de los dos métodos de desinfección química utilizados, el GLUTAR es la mejor alternativa. Si bien ambos métodos tienen una buena respuesta en cuanto a la carga bacteriana y la energía a rotura es similar, se puede observar que el GLUTAR debilita mecánicamente en menor magnitud las hebras y no se aprecia una variación importante en la deformación máxima. Por el contrario el CLHX produce una disminución marcada en la tensión máxima y aumento en la ductilidad, condiciones desfavorables en una sutura al momento de realizar una cirugía. Como trabajos futuros se espera estudiar el efecto de otros desinfectantes sobre suturas, y sumar el ensayo de relajación de tensiones a fin de caracterizar la deformación de estos materiales en función del tiempo de aplicación de carga. ReferenciasFreudenberg, S.; Nyonde, M.; Mkony, C.; Bay, F.; Wilhelm, T.; Post, S. (2004). "Fishing line suture: cost-saving alternative for atraumatic intracutaneous skin closure?randomized clinical trial in Rwanda." World journal of surgery 28(4): 421-424.García Sarubbio, M. (2009). ?Suturas Quirúrgicas Elaboradas en los Centros de Salud. Análisis del Cumplimiento de Especificaciones Exigidas.? Trabajo de Tesis para optar por el título de Especialista en Prótesis, Ortesis y Dispositivos Médicos. Universidad Nacional de La Plata, Argentina.Igna, C.; Bumb, D.; Tascau, M.; Rusu, L.; Dascalu, R.; Sala, A.; Schuszler, L. (2014). ?In vitro mechanical testing of monofilament Nylon fising line, for the Extracapsular sabilitation of canine stifle joint.?Bulletin UASVM Vterinary Medicine 71(1): 124-129.Sicard, G. K.; Hayashi, K; Manley, P. A. (2002). ?Evolution of 5 types offFishing material, 2 sterilization methods, and a crimp-clamp system for extra-articular stabilization of the canine stifle joint.?Veterinary Surgery 31: 78-84. Gatineau, M.; Huneault, L.; Lussier, B.; Lefevre-La voie, J. (2010). ?Mechanical evaluation of hydrogen peroxide gas plasma sterilization of nylon lines used for extra-articular stabilization of the canine stifle joint.? Veterinary Surgery 39: 48-53.Chu, C. C. (1980). ?Mechanical properties of suture materials.? Ann. Surg. 365-371.Nilsson, T. (1982). ?Effect of train rateo n tensile strength and strain of surgical suture materials.? Scand. J. Plast Reconstr. Surg. 16: 97-100.Caporn, T. M.; Roe, S. C. (1996). ?Biomechanical evaluation of the suitability of monofilament Nylon Fishing and Leader Line for extra-articular stailization of the canine crucute-deficient stifle.? V.C.O.T. 9: 126-133.