Технология, которая позволяет создавать полимерные волокна с добавлением антибактериального препарата метронидазола, называется электроспиннингом. В Институте ядерной физики Польской академии наук разработали особые нановолокнистые покрытия, способные постепенно высвобождать лекарство.

Такие материалы могут стать основой для новых ранозаживляющих повязок, которые будут доставлять препарат точно в нужное место и в нужной дозировке.

Результаты опубликованы в издании The Journal of Physical Chemistry.

Метронидазол применяют для лечения инфекций кожи и слизистых, например, при пародонтозе. Но у него есть побочные эффекты, особенно если он распространяется по организму бесконтрольно. Ученые поставили задачу: создать систему доставки, которая будет выпускать лекарство малыми дозами и только там, где это необходимо.

Электроспиннинг — метод, при котором под действием электрического поля из полимерного раствора вытягиваются тончайшие волокна. Раствор подается через иглу, заряженную высоким напряжением, и под его действием формируется так называемый конус Тейлора. Из него вытягивается нить, которая затвердевает по мере испарения растворителя. Чтобы получить стабильный материал, важно строго контролировать условия: температуру, влажность, расстояние между иглой и коллектором.

В ходе экспериментов создали два типа волокон: однородные и с двойной структурой — полимерная оболочка и ядро с лекарством. Для этого использовали коаксиальную иглу, где в центральный канал подавали смесь полимера с метронидазолом, а во внешний — чистый полимер для оболочки.

Сложность в том, что при помещении лекарства в нановолокна его свойства могут меняться. Подбор подходящего полимера — нетривиальная задача. Лабораторные тесты показали, что оптимальный диаметр волокон для эффективного высвобождения препарата — от 0,7 до 1,3 микрометра.

Повязки из таких волокон герметичны при хранении, но при контакте с жидкостями организма становятся пористыми и начинают отдавать лекарство. Метронидазол высвобождается постепенно в течение нескольких часов. Однако у материала есть ограничение: его нельзя хранить дольше месяца — после этого лекарство кристаллизуется.

Сейчас ученые создали прототипы повязок размером 2×2 см. Их свойства хорошо изучены, и теперь нужны клинические испытания вместе с медицинскими учреждениями.

Этот метод открывает путь к созданию умных перевязочных материалов, которые:

• Точечно доставляют лекарство, снижая побочные эффекты.
• Позволяют контролировать дозировку и время действия.
• Могут быть адаптированы для других препаратов.

Технология особенно перспективна для хронических ран, ожогов, послеоперационного ухода — там, где важно долгое и точное воздействие.

Основная слабость — ограниченный срок хранения из-за кристаллизации метронидазола. Если не решить эту проблему, массовое производство будет затруднено. Кроме того, пока нет данных о том, как материал ведет себя в живых тканях — только лабораторные тесты.

Ранее российские ученые создали заживляющие повязки на основе хитозана.