Ученые разработали тканевые клейкие желатиновые гидрогели для ускорения заживления ран и предотвращения инфекций

Открытые раны, возникшие в результате несчастного случая или в результате таких медицинских процедур, как хирургическое вмешательство, требуют надлежащего лечения для ускорения заживления и предотвращения инфекций. Хотя швы и скобы являются распространенными методами закрытия ран, они могут вызвать вторичные повреждения тканей, потенциально вызывающие утечку жидкостей и газов и требующие анестезии. Тканевые клеи являются более привлекательной альтернативой, но часто страдают от токсичности и слабой адгезии.

К счастью, тканевые клейкие пластыри предлагают инновационное решение. Они позволяют точно контролировать адгезию и механические свойства за счет регулируемых полимерных композиций. Эти пластыри также могут доставлять лекарства непосредственно к ранам, ускоряя выздоровление. Хотя существующие пластыри, содержащие катехоламины, такие как дофамин (DA), оказались многообещающими, они сталкиваются с проблемами из-за медленного окисления и слабого связывания с основной цепью полимера.

На этом фоне группа исследователей из Кореи под руководством доцента Пака Кён Мина из Инчхонского национального университета задалась целью найти эффективное решение этих ограничений. Как сообщается в их последнем исследовании, опубликованном в Композиты. Часть B. Инженерное дело.они разработали новую стратегию производства DA-содержащих тканевых адгезивных желатиновых гидрогелей. Их исследование было доступно в Интернете 21 августа 2023 года и опубликовано в 266 томе журнала 1 ноября 2023 года.

Их подход основан на добавлении пероксида кальция (CaO₂) в качестве ингредиента при приготовлении раствора гидрогеля, в результате чего получают кислородгенерирующие тканевые клеи на основе желатина (GOT). Это соединение легко реагирует с водой с выделением молекулярного кислорода (O₂), облегчая окисление молекул ДА, способствуя полимеризации ДА и заживлению ран. “Кислород является важнейшим метаболическим субстратом или сигнальной молекулой в организме. В частности, было продемонстрировано, что гипероксия, которая по сути означает высокую концентрацию кислорода, способствует процессам заживления ран и регенерации тканей, способствуя пролиферации клеток, образованию кровеносных сосудов и ремоделированию ран.“, – объясняет доктор Пак.

Кроме того, исследователи провели in vitro и живой эксперименты, показавшие, что их GOT улучшают свертывание крови, свертывание крови и неоваскуляризацию. Эти GOT, помимо генерации кислорода, позволяли легко контролировать гелеобразование и механические свойства, обеспечивая прочную адгезию к тканям в диапазоне 15–38 кПа.

Примечательно, что эти GOT представляют собой первый зарегистрированный биоадгезив и первый тканевый клейкий материал, который может генерировать кислород. Исследовательская группа возлагает большие надежды на то, что GOT станут экономически эффективным решением для лечения ран в клинических условиях. “Мы хотели бы продолжить клинические испытания и коммерциализацию этого материала посредством последующих исследований и, в конечном итоге, внести свой вклад в улучшение качества человеческой жизни путем разработки тканевых адгезивных материалов нового поколения, которые можно будет применять к людям.“, заключает доктор Пак.