science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers creëren een effectievere hydrogel voor het genezen van wonden

Elektronenmicroscoopbeeld van de poreuze hydrogel. Krediet:UNH

Onderzoekers van de Universiteit van New Hampshire hebben een eenvoudig te maken, goedkope injecteerbare hydrogel die wonden kan helpen sneller te genezen, vooral voor patiënten met gecompromitteerde gezondheidsproblemen.

Wondgenezing kan complex en uitdagend zijn, vooral wanneer een patiënt andere gezondheidsbelemmeringen heeft die het proces ernstig belemmeren. Vaak worden injecteerbare hydrogels aangebracht op onregelmatig gevormde wonden, zoals diabetische zweren, om een ​​tijdelijke matrix te helpen vormen, of structuur, om de wond stabiel te houden terwijl cellen verjongen. Het voorbehoud is dat de huidige hydrogels niet poreus genoeg zijn en naburige cellen niet doorlaten naar de wond om deze te helpen herstellen.

"Hoewel waardevol voor het helpen van patiënten, huidige hydrogels hebben een beperkte klinische werkzaamheid, " zei Kyung Jae Jeong, assistent-professor chemische technologie aan de UNH. "We ontdekten een eenvoudige oplossing om de hydrogels poreuzer te maken en zo de genezing te helpen versnellen."

In de studie, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift van ACS toegepaste biomaterialen , de onderzoekers schetsen hoe ze een macroporeuze hydrogel maakten door gemakkelijk verkrijgbare gelatine-microgels - hydrogels met een diameter van een paar honderd micron - te combineren met een goedkoop enzym dat microbiële transglutaminase (mTG) wordt genoemd. Gelatine werd gebruikt omdat het een natuurlijk eiwit is dat is afgeleid van collageen, een eiwit dat wordt aangetroffen in bindweefsel in het lichaam, zoals de huid. Door deze kleine microgels met mTG te assembleren, werd een hydrogel gecreëerd met poriën die groot genoeg waren voor de aangrenzende cellen om in de wond te komen voor reparatie. In aanvulling, deze nieuwe injecteerbare formulering zorgt voor de langzame afgifte van eiwitgeneesmiddelen om wondgenezing te bevorderen, zoals de van bloedplaatjes afgeleide groeifactor (PDGF). De onderzoekers vergeleken conventionele niet-poreuze hydrogels met de nieuwe macroporeuze hydrogels, en vond een opmerkelijke toename in de migratie van weefselcellen in de hydrogel, wat het kenmerk is van wondgenezing.

Samen met diabetische zweren, de macroporeuze hydrogel kan helpen bij andere vormen van genezing van de huid, hoornvlies, inwendige organen tijdens operaties en heeft zelfs militaire implicaties.

  • Een 3D-confocaal microscoopbeeld van menselijke huidcellen die rond en in de poreuze hydrogel groeien. Krediet:UNH

  • Tweede beeld van 3D-confocaal beeld van menselijke huidcellen die rond en in de poreuze hydrogel groeien met verschillende kleuringen. Krediet:UNH