Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách kiểm soát chính xác hình dạng và độ ma sát của nút thắt để "lập trình" cho nó tự mở ra khi bị kéo với một lực cụ thể. Điều này cho phép bác sĩ phẫu thuật – hoặc robot – khi khâu vết thương chỉ cần kéo đầu dây tự do với một lực vừa đủ và dừng lại ngay khi nút thắt bung ra. Việc kiểm soát lực này vô cùng quan trọng, bởi các mũi khâu quá chặt hoặc quá lỏng đều có thể dẫn đến biến chứng.
Trong các ca phẫu thuật mô phỏng được mô tả trên tạp chí Nature, kỹ thuật dùng nút thắt trượt này đã giúp các bác sĩ chưa có kinh nghiệm thực hiện các mũi khâu tốt ngang ngửa với những đồng nghiệp lão luyện. Khi thử nghiệm phẫu thuật đại tràng trên chuột, phương pháp này giúp phục hồi lưu lượng máu nhanh hơn, ít rò rỉ và ít mô sẹo hơn so với các mũi khâu thông thường.
Thông thường, các bác sĩ phẫu thuật thường ước lượng độ căng của mũi khâu bằng mắt và cảm giác tay. Đây là kỹ năng phải mất nhiều năm để học và ngay cả các chuyên gia cũng có thể thực hiện không đồng đều.
Tiefeng Li (Lí Thiết Phong), nhà nghiên cứu về cơ học và robot tại Đại học Chiết Giang (Trung Quốc), đồng trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết việc thêm một nút thắt trượt vào sợi chỉ tạo ra "một loại cầu chì cơ học tích hợp sẵn" giúp giới hạn lực tác động lên mô. Ông nói: "Bác sĩ phẫu thuật chỉ cần tuân theo một quy tắc rất đơn giản: kéo cho đến khi nút thắt bung ra, khi đó bạn biết rằng mình đã đạt đến lực mong muốn".
Loại nút thắt được sử dụng bao gồm một vòng dây sẽ bung ra khi một đầu chỉ được kéo căng. Dù trông có vẻ đơn giản, nhưng theo ông Li, cơ chế bên trong lại rất phức tạp. Ông giải thích: "Khi một nút thắt trượt mở ra, sợi chỉ bị uốn cong, xoắn, trượt và cọ xát vào chính nó, làm thay đổi hình dạng của nút thắt rất nhanh".
Để thiết kế các nút thắt tự bung ở một lực nhất định, nhóm nghiên cứu trước tiên đã chạy thử nghiệm để đo lường các đặc tính khác nhau của chỉ và nút thắt ảnh hưởng thế nào đến lực cần thiết để giải phóng, sau đó nghiên cứu quá trình bung mở bằng hình ảnh độ phân giải cao. Từ các thử nghiệm này, họ xây dựng các phương trình liên kết các đặc tính như độ chặt khi thắt và độ nhám bề mặt của chỉ với lực mở yêu cầu.
Các nhà nghiên cứu hy vọng trong tương lai, các bác sĩ có thể sử dụng các loại chỉ có sẵn nút thắt trượt đã được hiệu chỉnh cho từng loại phẫu thuật cụ thể, hoặc sử dụng thiết bị tạo nút thắt theo yêu cầu. Kỹ thuật này sẽ đặc biệt hữu ích trong phẫu thuật nội soi (nơi bác sĩ không trực tiếp cảm nhận được thao tác tay) hoặc trong lĩnh vực robot phẫu thuật.
Garnette Roy Sutherland, bác sĩ phẫu thuật thần kinh và nhà phát triển robot tại Đại học Calgary (Canada), nhận định: "Chỉ khâu thực sự chưa có nhiều thay đổi trong nhiều thập kỷ qua. Nếu loại chỉ khâu mà các tác giả đề xuất có thể được sử dụng trong lâm sàng và hoạt động hoàn hảo mọi lúc, đó sẽ là một bước tiến đáng kể so với hiện tại".
