Биомолекулярная пленка- умная повязка, которая прилипает к чувствительной ткани и высвобождает активные ингредиенты.

Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) разработали пленку, которая не только защищает раны подобно тому, как это делает повязка, но и помогает ранам быстрее заживать, отталкивает бактерии, ослабляет воспаление, целенаправленно высвобождает активные фармацевтические ингредиенты и в конечном итоге растворяется сам по себе. Все это стало возможным благодаря его специальной конструкции и использованию муцинов, молекул, которые естественным образом встречаются в слизистых оболочках.

Обычные повязки могут быть очень эффективными для лечения небольших ссадин на коже, но все становится сложнее, когда речь идет о повреждениях мягких тканей , таких как язык или чувствительные поверхности, такие как кишечник. Какой материал будет там прилипать, не повреждая ткани и не прилипая к соседним точкам? Как можно защитить раны от внешних воздействий и бактерий? Какое вещество позволит клеткам под ним закрыть рану, а затем бесследно исчезнуть?

Несмотря на недавний прогресс в разработке материалов, отвечающих некоторым из упомянутых выше конкретных требований, разработка многофункционального универсального решения остается сложной задачей. Команда под руководством Оливера Лилега, профессора биомеханики Мюнхенского технического университета (TUM), разработала биополимерную пленку, которая одновременно сочетает в себе широкий спектр различных функций. В недавно опубликованном исследовании биомолекулярная «повязка» показала многообещающие результаты и готова к дальнейшим испытаниям и адаптации.

Многофункциональная повязка для чувствительных поверхностей

«В сухом состоянии тонкую и гибкую пленку можно взять пинцетом и легко наложить на рану. При контакте с влажной тканью нижняя сторона пленки становится мягкой и липкой и прилипает к ткани сама по себе, не требуя дополнительная фиксация», — говорит Серен Кимна, первый автор исследования.

Лилег и его команда смогли показать, что эти биомолекулярные повязки прилипают даже к гладким поверхностям, таким как хрящи и влажные ткани, такие как язык, не повреждая поверхность ткани. Покрытие кожной раны этой пленкой даже ускорило процесс заживления.

Одной из конкретных целей этого исследования было разработать комбинацию материалов, которая полностью растворяется сама по себе через несколько дней, не оставляя следов. Исследователи смогли продемонстрировать этот аспект в своих экспериментах, используя микроскопические изображения высокого разрешения образцов обработанной ткани.

Различные свойства на верхней и нижней стороне пленки

Пленка состоит из двух слоев, что позволяет спроектировать каждую сторону таким образом, чтобы она могла выполнять особые задачи. Верхняя сторона состоит из биоразлагаемого полимера, который делает тонкую пленку стабильной, а также содержит муцины.

«Муцины — это молекулы, которые естественным образом встречаются на слизистых оболочках нашего тела. Здесь мы впервые использовали их в биомолекулярных пленках для поддержки заживления ран. Они обладают важными свойствами для защиты раны в процессе заживления : они обладают антибактериальными свойствами. свойства, ослабляют воспаление и предотвращают колонизацию раны нежелательными клетками», — объясняет профессор Лилег, который изучает эти молекулы более десяти лет.

Нижняя сторона пленки содержит гиалуроновую кислоту , материал, хорошо известный своей способностью связывать воду и способствовать заживлению ран. Другие молекулы химически связаны с этими макромолекулами гиалуроновой кислоты и обеспечивают липкость пленки при контакте с влагой, что позволяет ей спонтанно прилипать к ткани.

При желании в нижний слой можно также интегрировать активные фармацевтические ингредиенты , такие как антибиотики. Двухслойная структура позволяет высвобождать активные ингредиенты только в одном определенном направлении: к ране.

Шаги к медицинскому применению

На сегодняшний день новая комбинация материалов была протестирована на различных образцах тканей животных. Кроме того, команда смогла продемонстрировать ускоренное заживление ран в тестах на животных, что является важным шагом на пути к клиническому применению. Пригодность повязки для потенциального использования в будущем на людях будет изучена в дополнительных исследованиях.

В будущем эти повязки могут быть оптимизированы для отдельных случаев применения и конкретных типов тканей. Поскольку пленки полностью растворяются в присутствии влаги, их можно использовать и в хирургии для временной защиты внутренних ран, которые впоследствии становятся недоступными, например, после закрытия разреза швом.