Naučnici razvijaju nove hidrogelove za lečenje rana

Naučnici razvijaju nove hidrogelove za lečenje rana

Otvorene rane, bilo da su uzrokovane nesrećama ili medicinskim procedurama kao što je operacija, zahtevaju pravilan tretman kako bi se ubrzalo zarastanje i sprečile infekcije. Dok su šavovi i spajalice uobičajene metode zatvaranja rana, oni mogu izazvati sekundarne povrede tkiva, potencijalno curenje tečnosti i gasova i zahtevanje anestetika. Lepkovi za tkivo su atraktivnija alternativa, ali često pate od toksičnosti i slabe adhezije.

Srećom, flasteri za lepljenje tkiva nude inovativno rešenje. Omogućavaju preciznu kontrolu adhezije i mehaničkih svojstava kroz podesive polimerne kompozicije. Ovi flasteri takođe mogu da isporuče lekove direktno u rane, poboljšavajući oporavak. Dok su postojeći adhezivni flasteri koji sadrže kateholamine kao što je dopamin (DA) pokazali obećanje, oni se suočavaju sa izazovima zbog spore oksidacije i slabe veze sa polimernom kičmom.

U tom kontekstu, tim istraživača iz Koreje, na čelu sa vanrednim profesorom Kiung Min Parkom sa Nacionalnog univerziteta Inčeon, krenuo je da pronađe efikasno rešenje za ova ograničenja. Kao što je objavljeno u njihovoj najnovijoj studiji, koja je objavljena u Composites Part B: Engineering, razvili su novu strategiju za proizvodnju želatinskih hidrogelova koji sadrže DA.

Njihov pristup je usredsređen na dodavanje kalcijum peroksida (CaO 2) kao sastojka prilikom pripreme rastvora hidrogela, što dovodi do stvaranja lepkova za tkiva na bazi želatina koji stvaraju kiseonik (GOT). Ovo jedinjenje lako reaguje sa vodom i oslobađa molekularni kiseonik (O 2), olakšavajući oksidaciju DA molekula, promovišući DA polimerizaciju i zarastanje rane.

„Kiseonik je kritičan metabolički supstrat ili signalni molekul u telu. Konkretno, pokazalo se da hiperoksija, koja u suštini znači visoku koncentraciju kiseonika, olakšava procese zarastanja rana i regeneraciju tkiva promovišući proliferaciju ćelija, formiranje krvnih sudova i remodeliranje rana, “ objašnjava dr Park.

Pored toga, istraživači su sproveli in vitro i in vivo eksperimente pokazujući da njihovi GOT poboljšavaju koagulaciju, zatvaranje krvi i neovaskularizaciju. Ovi GOT-ovi, pored njihovog stvaranja kiseonika, omogućili su laku kontrolu geliranja i mehaničkih svojstava, obezbeđujući snažnu adheziju tkiva u opsegu od 15–38 kPa.

Zanimljivo je da ovi GOT-ovi predstavljaju prvi prijavljeni bioadheziv i prvi materijal za lepljenje tkiva po tom pitanju, koji može da generiše kiseonik. Istraživački tim polaže velike nade u potencijal GOT-a da postanu isplativo rešenje za lečenje rana u kliničkom okruženju.

„Želeli bismo da nastavimo sa kliničkim ispitivanjima i komercijalizacijom ovog materijala kroz naknadna istraživanja i na kraju doprinesemo poboljšanju kvaliteta ljudskog života razvojem materijala sledeće generacije za lepljenje tkiva koji se mogu primeniti na ljudima“, zaključuje dr Park.