science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Wetenschappers ontwikkelen biocompatibele nanovezels tegen brandwonden die als levend verband werken

Nieuw therapeutisch materiaal op basis van nanovezels van polycaprolacton. Krediet:NUST MISIS

Een groep jonge wetenschappers van NUST MISIS heeft een nieuw therapeutisch materiaal gepresenteerd op basis van nanovezels gemaakt van polycaprolacton gemodificeerd met een dunne-film antibacteriële samenstelling en plasmacomponenten van menselijk bloed. Biologisch afbreekbare verbanden gemaakt van deze vezels versnellen de groei van weefselcellen twee keer zo snel, bijdragen aan de normale regeneratie van beschadigde weefsels, evenals het voorkomen van littekenvorming bij ernstige brandwonden.

In de regeneratieve geneeskunde, en in het bijzonder bij brandwondentherapie, de effectieve regeneratie van beschadigd huidweefsel en het voorkomen van littekens zijn meestal de belangrijkste doelen. Littekens ontstaan ​​wanneer de huid ernstig beschadigd is, hetzij door een snede, brandwond, of een huidprobleem zoals acne of schimmelinfectie.

Littekenweefsel bestaat voornamelijk uit onomkeerbaar collageen en verschilt aanzienlijk van het weefsel dat het vervangt, met verminderde functionele eigenschappen. Bijvoorbeeld, littekens op de huid zijn gevoeliger voor ultraviolette straling, zijn niet elastisch, en ontwikkel geen zweetklieren of haarzakjes.

Een oplossing voor dit medische probleem werd voorgesteld door de onderzoekers van het NUST MISIS Inorganic Nanomaterials Laboratory, onder leiding van Ph.D. Anton Manakhov, een senior onderzoeker. De wetenschapper creëerde meerlaagse "verbanden" gemaakt van biologisch afbreekbare vezels en multifunctionele bioactieve nanofilms, die littekenvorming voorkomen en weefselregeneratie versnellen.

Elizabeth Permjakova, een van de projectleden en laboratoriumwetenschappers. Krediet:NUST MISIS

De toevoeging van de antibacteriële werking door de introductie van zilveren nanodeeltjes of het samenvoegen van antibiotica, evenals de toename van biologische activiteit aan het oppervlak van hydrofiele groepen (-COOH) en de bloedplasma-eiwitten verlenen het materiaal unieke helende eigenschappen.

Op de plaats van het letsel, de verbanden zorgen voor een aanzienlijke versnelling van het genezingsproces, de succesvolle regeneratie van normaal huidbedekkend weefsel, en het voorkomen van littekens op de plaats van een verbrande of beschadigde huid. De antibacteriële componenten van multifunctionele nanovezels verminderen ontstekingen. Het bloedplasma, met een verhoogd aantal bloedplaatjes, stimuleert de regeneratie van weefsels. Het verband wordt tijdens de behandeling niet verwijderd of verwisseld, omdat het de patiënt extra pijn kan bezorgen. Na een bepaalde tijd, de biologisch afbreekbare vezel "lost gewoon op" zonder enige bijwerkingen.

"Met behulp van chemische bindingen, hebben we een stabiele laag met bloedplasmacomponenten (groeifactoren, fibrinogenen, en andere belangrijke eiwitten die celgroei bevorderen) op een polycaprolactonbasis. De basisvezels werden gesynthetiseerd door elektroformeren. Vervolgens, met behulp van plasmabehandeling, om de hydrofiele eigenschappen van het materiaal te vergroten, een polymeerlaag met carboxylgroepen werd op het oppervlak aangebracht. De resulterende laag werd verrijkt met antibacteriële en eiwitcomponenten, " merkte Elizabeth Permjakova op, een van de projectleden en laboratoriumwetenschappers.

Het onderzoeksteam heeft samen met het Research Institute of Experimental and Clinical Medicine (Novosibirsk, Rusland). In vitro resultaten hebben aangetoond dat het regeneratieproces twee keer zo snel verloopt als bij standaard zwachtels. In de nabije toekomst, het team verwacht resultaten te krijgen van in vivo drugtests.