Создана «умная» повязка на рану

Прочитано: 62 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Создана «умная» повязка на рану, которая вводит антибактериальные препараты только при необходимости.

Внешне невозможно сказать, будет ли рана без проблем заживать под повязкой или бактерии проникнут в поврежденную ткань и вызовут воспаление. В целях безопасности перед наложением повязки на рану наносят дезинфицирующие мази или антибиотики. Однако эти профилактические меры необходимы не во всех случаях. Таким образом, лекарства тратятся впустую, а раны перелечиваются.

Что еще хуже, расточительное использование антибиотиков способствует появлению полирезистентных микробов, которые представляют собой огромную проблему для глобального здравоохранения. Исследователи Empa из двух лабораторий Empa Biointerfaces и Biomimetic Membranes and Textiles в Санкт-Галлене хотят изменить это. Они разрабатывают повязку, которая самостоятельно вводит антибактериальные препараты только тогда, когда они действительно необходимы.

Идея междисциплинарной группы под руководством Цюнь Рена и Фей Пана: повязка должна быть «нагружена» лекарствами и реагировать на раздражители окружающей среды . «Таким образом, раны можно было лечить по мере необходимости в нужный момент», — объясняет Фей Пан. В качестве стимула окружающей среды команда выбрала хорошо известный эффект: повышение температуры в инфицированной, воспаленной ране.

Идеальная смесь


Теперь команде нужно было разработать материал, который бы соответствующим образом реагировал на это повышение температуры. Для этого был разработан совместимый с кожей полимерный композит, состоящий из нескольких компонентов: акрилового стекла (полиметилметакрилата, или ПММА), которое используется, например, для очковых линз и в текстильной промышленности , и биосовместимой полимерной смеси Eudragit. который используется, например, для покрытия таблеток. Электроформование использовалось для переработки полимерной смеси в тонкую мембрану из нановолокон. Наконец, октенидин был инкапсулирован в нановолокна в качестве лечебно-активного компонента. Октенидин — это дезинфицирующее средство, быстро действующее на бактерии, грибки и некоторые вирусы. В здравоохранении может применяться на коже, на слизистых оболочках .и для дезинфекции ран.

Разрушающая перчатка

«Для того, чтобы мембрана действовала как «умная повязка» и действительно выделяла дезинфицирующее средство, когда рана нагревается из-за инфекции, мы собрали полимерную смесь ПММА и Eudragit таким образом, чтобы мы могли регулировать стеклование . температура соответственно», — говорит Фэй Пан. Это температура, при которой полимер переходит из твердой консистенции в эластичное, закаленное состояние. Образно говоря, эффект часто описывают наоборот: если вы поместите резиновую перчатку в жидкий азот при температуре -196 градусов, она изменит свою консистенцию и станет настолько твердой, что вы можете разбить ее, как стекло, одним ударом.

Желаемая температура стеклования полимерной мембраны, с другой стороны, находилась в диапазоне 37 градусов. Когда начинается воспаление и кожа нагревается выше своей нормальной температуры в 32-34 градуса, полимер переходит из твердого состояния в более мягкое. В лабораторных экспериментах команда наблюдала, как дезинфицирующее средство высвобождается из полимера при 37 градусах, но не при 32 градусах. Еще одно преимущество: процесс обратим и может быть повторен до пяти раз, так как процесс всегда «выключается» при остывании. После этих многообещающих первоначальных испытаний исследователи Empa теперь хотят отрегулировать эффект. Вместо температурного диапазона в четыре-пять градусов умная повязка уже должна включаться и выключаться при меньших перепадах температур.

Умный и беспощадный

Чтобы исследовать эффективность мембран из нановолокна против раневых микробов, в настоящее время проводятся дальнейшие лабораторные эксперименты. Руководитель группы Цюнь Рен долгое время интересовался микробами, которые гнездятся на границе между поверхностями и окружающей средой, например, на кожных ранах. «В этой биологической среде, своего рода нейтральной полосе между телом и перевязочным материалом, бактерии находят идеальную биологическую нишу», — говорит исследователь Empa. Инфекционные агенты, такие как стафилококки или бактерии Pseudomonas, могут вызывать тяжелые нарушения заживления ран. Именно этим раневым микробам команда позволила познакомиться с умной повязкой в ​​чашке Петри. И действительно: количество бактерий сократилось примерно в 1000 раз, когда октенидин был высвобожден из умной повязки.

«С октенидином мы добились доказательства принципа контролируемого высвобождения лекарства под действием внешнего раздражителя», — сказал Цюнь Рен. В будущем, по ее словам, эту технологию можно будет применить к другим видам лекарств, повысив эффективность и точность их дозировки.

Создана "умная" повязка на рану



Новости партнеров