Вчені розробляють нові гідрогелі для лікування ран

Відкриті рани, спричинені нещасними випадками чи медичними процедурами, такими як хірургія, вимагають належного лікування, щоб пришвидшити загоєння та запобігти інфекціям. Хоча шви та скоби є звичайними методами закриття ран, вони можуть спричинити вторинні пошкодження тканин, потенційно витікаючи рідини та гази та вимагаючи анестетиків. Тканинний клей є більш привабливою альтернативою, але часто страждає від токсичності та слабкої адгезії.

На щастя, тканинні клейкі пластирі пропонують інноваційне рішення. Вони дозволяють точно контролювати адгезію та механічні властивості за допомогою регульованих полімерних композицій. Ці пластирі також можуть доставляти ліки безпосередньо до ран, прискорюючи одужання. Хоча існуючі клейкі пластирі, що містять катехоламіни, такі як дофамін (DA), показали перспективу, вони стикаються з проблемами через повільне окислення та слабке зв’язування з полімерним скелетом.

На цьому тлі команда дослідників із Кореї на чолі з доцентом Кюнг Мін Парком Національного університету Інчхона взялася за пошук ефективного вирішення цих обмежень. Як повідомляється в їхньому останньому дослідженні, яке було опубліковано в Composites Part B: Engineering, вони розробили нову стратегію виробництва желатинових гідрогелів, що містять DA.

Їхній підхід зосереджений навколо додавання пероксиду кальцію (CaO₂) як інгредієнта при приготуванні розчину гідрогелю, що призводить до створення тканинних адгезивів (GOTs) на основі желатину. Ця сполука легко реагує з водою, вивільняючи молекулярний кисень (O₂), полегшуючи окислення молекул DA, сприяючи полімеризації DA та загоєнню рани.

«Кисень є критично важливим метаболічним субстратом або сигнальною молекулою в організмі. Зокрема, гіпероксія, що по суті означає високу концентрацію кисню, як було продемонстровано, полегшує процеси загоєння ран і регенерацію тканин, сприяючи проліферації клітин, утворенню кровоносних судин і ремоделюванню ран, – пояснює доктор Парк.

Крім того, дослідники провели експерименти in vitro та in vivo, продемонструвавши, що їхні GOT покращують коагуляцію, закриття крові та неоваскуляризацію. Ці GOT, крім утворення кисню, дозволили легко контролювати гелеутворення та механічні властивості, забезпечуючи міцну адгезію тканин у діапазоні 15–38 кПа.

Примітно, що ці GOT є першим відомим біоадгезивом і першим тканинним адгезивом, який може генерувати кисень. Дослідницька група покладає великі надії на потенціал GOT стати економічно ефективним рішенням для лікування ран у клінічних умовах.

«Ми хотіли б продовжити клінічні випробування та комерціалізацію цього матеріалу шляхом подальших досліджень і, зрештою, зробити внесок у покращення якості життя людини, розробивши клейкі тканини наступного покоління, які можна застосовувати на людях», — підсумовує доктор Парк. Джерело