Лигирование — метод соединения материалов¶
Лигирование — это процесс соединения, сжатия или фиксации объектов с помощью связующего элемента (лиги, жгута, нити, скобы или зажима). Термин применяется в хирургии, молекулярной биологии, технике и ряде других областей, где требуется надёжная механическая фиксация или химическое сшивание.
¶Лигирование в хирургии
В хирургической практике под лигированием понимают перевязку кровеносного сосуда или протока рассасывающейся либо нерассасывающейся нитью с целью остановки кровотечения (гемостаз) или перекрытия просвета протока. Лигатура накладывается чаще всего на сосуд, предварительно захваченный зажимом (пинцетом-зажимом Пеана), после чего сосуд пересекается.
Различают:
- Простое лигирование — нить затягивается вокруг сосуда одним узлом.
- Завязывание хирургического узла — применяют специальные техники (узел на зажиме, «ткацкий» узел), обеспечивающие надёжность при минимальном расходе нити.
- Лигирование устья — перевязка протока целиком (например, аппендикулярного отростка при аппендэктомии).
По материалу лигатуры делятся на рассасывающиеся (кетгут, полигликолевая кислота, полидиоксанон) и нерассасывающиеся (шёлк, полиэфир, пропилен, никелид-титан). Выбор материала зависит от типа сосуда, локализации операции и ожидаемой длительности поддержания гемостаза.
¶Лигирование в молекулярной биологии
В биохимии и генной инженерии лигированием называют реакцию сшивания (соединения) двух фрагментов ДНК или РНК с образованием фосфодиэстерной связи. Катализатором реакции выступает фермент лигаза — чаще всего ДНК-лигаза T4, полученная из бактериофага T4, или лигаза T4 RNA.
Реакция лигирования широко используется при:
- клонировании генов — встраивание гена в вектор;
- сборке конструкций — соединение фрагментов, полученных рестрикцией;
- создании библиотек ДНК;
- выравнивающем лигировании — соединении фрагментов с одиночными «выступающими» концами (кохезивные концы), образованными рестрикцией одним и тем же ферментом;
- «заполнении» концов — предварительной обработке ДНК-полимеразой для получения гладких концов перед лигированием.
Для эффективной реакции требуется буфер, содержащий АТФ, ионные условия и оптимальную температуру. В современной молекулярной биологии лигирование — базовый метод, входящий в стандартные протоколы клонирования и NGS-библиотек.
¶Лигирование в медицинской технике и стоматологии
В ангиохирургии и эндоваскулярной хирургии лигированием называют фиксацию протеза сосуда или стента к стенке артерии. В стоматологии термин применяется при фиксации ортодонтической дуги к брекет-системе с помощью эластических лигатур (кольцевых или цепочек), а также при лигировании зубных нитей для сближения зубов.
¶Лигирование в технике и других областях
В технике лигирование — соединение элементов конструкции с помощью хомутов, стяжек, обжимных колец или проволочных бандажей. В химии и фармацевтике лигандами называют молекулы или ионы, связывающиеся с центральным атомом комплекса; хотя термин «лигирование» здесь используется реже, понятие «лиганд» является родственным по происхождению.
¶История
Хирургическая лигатура как метод остановки кровотечения получила распространение в XVI–XVII веках, когда хирурги начали систематически использовать перевязку сосудов вместо прижигания. В XX веке с развитием молекулярной биологии термин приобрёл второе значение — реакцию соединения нуклеиновых кислот, катализируемую лигазами. Открытие ДНК-лигазы T4 и её применение в клонировании стало одним из ключевых методов генной инженерии 1970-х годов.
¶Источники
- Савельев В. С. «Хирургические болезни» — учебник для вузов.
- Войленко В. Н., Медведев В. И., Савчук В. В. «Хирургия» — учебник.
- Войтенко В. П., Седов В. Д. «Хирургия» — учебник для медицинских вузов.
- Льюс Д., Кларк М. «Молекулярная биология клетки» — учебник.
- Green M. R., Sambrook J. «Molecular Cloning: A Laboratory Manual».