До 60% хронических ран содержат бактериальные биопленки, которые практически не поддаются лечению распространенными антибиотиками и антисептиками. Чтобы ускорить терапию, коллектив ученых предложил использовать в качестве заживляющего материала патч с особым антибактериальным покрытием.
Химический «клей»: ученые придумали, как удержать антибиотик на медицинской повязке до 7 дней
Ученые НИТУ МИСИС создали «клей» для антибиотиков, ускоряющий заживление ран
Ученые НИТУ МИСИС, Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии (НИИКЭЛ) и Центрального европейского технологического института CEITEC-BUT разработали новую технологию закрепления антибиотика на поверхности медицинских повязок. Разработка позволит ускорить заживление сложных и хронических ран.
НИТУ МИСИС
«По сравнению с инъекционным или пероральным введением лекарств точечное применение медицинского патча снижает нагрузку на организм, уменьшает риск аллергий и замедляет развитие устойчивости бактерий. Разработка также может стать основой для производства медицинских имплантатов нового поколения с усовершенствованным протекторным покрытием», — говорит Алевтина Черникова, ректор НИТУ МИСИС.
«Клей» для антибиотика
В основе повязки — биоразлагаемые поликапролактоновые волокна, которые не наносят вреда кожи и препятствуют образованию рубцов. Чтобы на длительное время закрепить на материале препарат ципрофлоксацин, ученые равномерно покрывали материал амино-содержащей полимерной пленкой с последующей модификацией 1,4-бутандиолдиглицидиловым эфиром — безопасным веществом, которое обнспечивает стабильное покрытие. Это химический «клей» для антибиотика. Введение этих групп позволяет ковалентно вводить на поверхность любой антибиотик.
Метод подходит для полимерных материалов. Он более простой, масштабируемый и экономически целесообразный, в отличие от традиционной силанизации.
«Зачастую для изготовления медицинских изделий выбирают высокоинертный состав, затрудняющий их модификацию. Ключевым этапом обработки является плазменное осаждение полимерных покрытий, позволяющих ковалентно "пришивать" препарат к поверхности. В качестве такого препарата мы выбрали антибиотик ципрофлоксацин, обладающий широким спектром действия в отношении различных бактерий. Антибактериальная активность тестировалась в отношении биопленок патогенов и показала 100% эффект в отношении штаммов E.coli, K. pneumoniae и S. aureus CSA154. При этом материал сохранял биосовместимость и не оказывал токсического влияния на клетки кожи. Разработанная технология универсальна для создания различных терапевтических покрытий», — объясняет Елизавета Пермякова, младший научный сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС.
Патч выделяет антибиотик в нужном количестве в течение семи дней, причем в первые несколько дней — доза максимальна. Это удобно, так как избавляет от необходимости менять повязку каждый день.
Подробности исследования опубликованы в журнале Regenerative Engineering and Translational Medicine (Q2).