Composites Part B: Engineering: Ученые создают новые гидрогели для лечения ран

Открытые раны, полученные в результате несчастных случаев или хирургических вмешательств, требуют правильного лечения для ускорения заживления и предотвращения инфицирования. Швы и скобы являются распространенными методами закрытия ран, однако они могут вызывать вторичные повреждения тканей, потенциальную утечку жидкостей и газов и необходимость применения анестетиков.

Тканевые клеи являются более привлекательной альтернативой, но часто страдают от токсичности и слабой адгезии.

К счастью, тканевые адгезивные пластыри предлагают инновационное решение. Они позволяют точно контролировать адгезию и механические свойства благодаря регулируемым полимерным композициям. Кроме того, такие пластыри могут доставлять лекарственные препараты непосредственно в рану, способствуя ее восстановлению. Хотя существующие адгезивные пластыри, содержащие катехоламины, такие как дофамин (DA), показали хорошие результаты, они сталкиваются с проблемами, связанными с медленным окислением и слабой связью с полимерной основой.

В этих условиях группа исследователей из Кореи под руководством доцента Кюнг Мин Парка из Национального университета Инчхона поставила перед собой задачу найти эффективное решение этих проблем.

Как сообщается в их последнем исследовании, опубликованном в журнале Composites Part B: Engineering, они разработали новую стратегию получения желатиновых гидрогелей, содержащих ДА, для адгезии тканей. Исследование было опубликовано в Интернете 21 августа 2023 г., а 1 ноября 2023 г.

Их подход основан на добавлении пероксида кальция (CaO2) в качестве ингредиента при приготовлении раствора гидрогеля, что позволяет получить тканевые клеи (ТК) на основе желатина, генерирующие кислород. Это соединение легко вступает в реакцию с водой, выделяя молекулярный кислород (O2), способствующий окислению молекул ПДР, полимеризации ПДР и заживлению раны.

Кислород является важнейшим метаболическим субстратом или сигнальной молекулой в организме. В частности, доказано, что гипероксия, означающая высокую концентрацию кислорода, способствует процессам заживления ран и регенерации тканей, стимулируя пролиферацию клеток, образование кровеносных сосудов и ремоделирование ран, — поясняет доктор Парк.

Кроме того, исследователи провели эксперименты in vitro и in vivo, показавшие, что их ГОТы улучшают коагуляцию, свертываемость крови и неоваскуляризацию. Помимо генерации кислорода, эти ГОТ позволяют легко контролировать гелеобразование и механические свойства, обеспечивая прочную адгезию тканей в диапазоне 15-38 кПа.

Примечательно, что эти ГОТы представляют собой первый зарегистрированный биоадгезив и первый тканевый адгезивный материал, способный генерировать кислород. Исследовательская группа возлагает большие надежды на то, что GOTs могут стать экономически эффективным решением для лечения ран в клинических условиях.

Мы хотели бы продолжить клинические испытания и коммерциализацию этого материала в ходе последующих исследований и в конечном итоге внести вклад в улучшение качества жизни людей путем разработки тканевых адгезивных материалов нового поколения, которые могут применяться для людей, — заключает доктор Парк.

06.11.2023