Ученые создали биосовместимые нановолокна против ожогов, которые действуют как «живые повязки»
Молодые ученые НИТУ «МИСиС» представили новый терапевтический материал на основе нановолокон из поликапролактона, модифицированных тонкопленочным антибактериальным составом и компонентами плазмы человеческой крови. Биоразлагаемые повязки из этих волокон ускоряют рост клеток тканей в два раза, способствуя нормальной регенерации поврежденных тканей и предотвращая образование рубцов при тяжелых ожогах.
В регенеративной медицине, особенно в терапии ожогов, основными целями являются эффективное восстановление поврежденной кожи и предотвращение рубцевания. Рубцы образуются при серьезных повреждениях кожи (порезы, ожоги) или кожных заболеваниях.
Рубцовая ткань в основном состоит из необратимого коллагена и значительно отличается от исходной ткани, обладая сниженными функциональными свойствами (например, повышенной чувствительностью к УФ-излучению, отсутствием эластичности, потовых желез и волосяных фолликулов).
Решение этой медицинской проблемы предложили исследователи из Лаборатории неорганических наноматериалов НИТУ «МИСиС» под руководством к.ф.-м.н., старшего научного сотрудника Антона Манахова. Ученые создали многослойные «повязки» из биоразлагаемых волокон и многофункциональных биоактивных нанопленок, которые предотвращают рубцевание и ускоряют регенерацию тканей.
Уникальные заживляющие свойства материалу придают:
- Антибактериальный эффект за счет введения наночастиц серебра или антибиотиков.
- Повышение биологической активности поверхности за счет гидрофильных групп (-COOH).
- Включение белков плазмы крови.
На месте повреждения такие повязки:
- Значительно ускоряют процесс заживления.
- Способствуют успешной регенерации нормальной кожи.
- Предотвращают образование рубцов.
- Антибактериальные компоненты снижают воспаление.
- Плазма крови с повышенным уровнем тромбоцитов стимулирует регенерацию тканей.
Повязки не требуют замены во время лечения (что может причинять пациенту боль), а через определенное время биоразлагаемое волокно просто «рассасывается» без побочных эффектов.
«С помощью химических связей мы создали на поликапролактоновой основе стабильный слой, содержащий компоненты плазмы крови (факторы роста, фибриногены и другие важные для роста клеток белки). Базовые волокна синтезировали методом электроформования. Затем с помощью плазменной обработки для увеличения гидрофильных свойств материала на поверхность нанесли полимерный слой, содержащий карбоксильные группы. Полученный слой обогатили антибактериальными и белковыми компонентами», — отметила Елизавета Пермякова, участница проекта и сотрудница лаборатории.
Исследовательская группа провела серию доклинических испытаний совместно с НИИ экспериментальной и клинической медицины (Новосибирск). Результаты in vitro показали, что процесс регенерации происходит в два раза быстрее, чем при использовании стандартных повязок. В ближайшее время команда ожидает результатов тестирования препарата in vivo.