science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Zoals huishoudfolie, nieuw biomateriaal kan lastige brandwonden bedekken en infecties blokkeren

Superdunne nanosheets kunnen de behandeling van brandwonden helpen transformeren. Krediet:Yosuke Okamura

Wondverband om vingers en tenen wikkelen kan lastig zijn, maar voor slachtoffers van brandwonden, ze beschermen tegen infectie is van cruciaal belang. Vandaag, wetenschappers rapporteren de ontwikkeling van nieuwe, ultradunne coatings, nanosheets genaamd, die zich kunnen hechten aan de moeilijkst te beschermen contouren van het lichaam en bacteriën op afstand houden.

De onderzoekers spreken over hun materialen, die ze hebben getest op muizen, op de 248e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS).

Yosuke Okamura, doctoraat, legt uit dat bestaande wondverbanden goed werken als het gaat om de behandeling van brandwonden op relatief vlakke en brede gebieden. Maar het menselijk lichaam heeft rondingen, rimpels en ribbels die problemen opleveren voor deze verbanden. Dus ontwikkelde Okamura's team een ​​nieuw biomateriaal uit kleine stukjes nanosheets die superflexibel en plakkerig zijn.

"De nanosheets kunnen niet alleen aan vlakke oppervlakken hechten, maar ook op oneffen en onregelmatige oppervlakken zonder toevoeging van lijm, " hij zegt.

Dat zou een groot verschil maken in de manier waarop slachtoffers van brandwonden worden behandeld. Volgens de Centers for Disease Control and Prevention, om de 30 minuten raakt er iemand gewond door brand. Brandwonden zijn kwetsbaar voor infecties, en het afgesloten houden van bacteriën is essentieel voor een succesvol herstel.

Okamura's team aan de Tokai University maakt de nanosheets van een biologisch afbreekbare polyester genaamd poly (L-melkzuur), of PLLA. Ze doen het materiaal in een reageerbuis met water en draaien het rond, die de vellen in nog kleinere stukjes breekt. Wanneer ze de vloeistof op een plat oppervlak gieten, de kleine fragmenten overlappen elkaar in een patchwork en drogen op als een enkele nanosheet.

Ze testten het vermogen van de nanosheets om kleine en onregelmatige vormen te coaten door verschillende dingen in het mengsel te dopen. inclusief een metalen naald en de vingers van een muis. Het nanosheet-patchwork bedekte effectief zelfs de kleinste bultjes en rimpels op de vingers van de muis, en nadat het materiaal is gedroogd, het bleef op zijn plaats zitten.

Toen de onderzoekers de nanosheets op brandwonden testten, het verband hield de gewone bacteriën effectief buiten, Pseudomonas aeruginosa . Deze soort ziekteverwekker is vaak een boosdoener bij huidinfecties en staat bekend om het veroorzaken van ziekenhuisinfecties die dodelijk kunnen zijn. Multi-drug resistente stammen zijn ook een ernstige zorg.

Het verband beschermde wonden gedurende drie aaneengesloten dagen tegen infectie. Met een extra coating, de nanosheets hielden bacteriën in totaal zes dagen buiten. Dat betekent het materiaal, indien uiteindelijk goedgekeurd voor menselijke patiënten, kan het aantal keren dat verband moet worden verwisseld verminderen. Met het oog op klinische proeven bij mensen, de onderzoekers plannen momenteel grootschalige dierproeven en veiligheidstesten.

Naast PLLA-nanobladen, Okamura's groep is onlangs begonnen met het ontwikkelen van een nieuwe reeks soortgelijke, super flexibel, patchwork coatings samengesteld uit polymeren met een fosforylcholinegroep. Ze hebben aangetoond dat deze materialen compatibel zijn met bloed en kunnen dienen als coating voor medische hulpmiddelen, zoals katheters.