Onderzoekers van het Instituut voor Organische Chemie en Biochemie van het CAS (IOCB Praag) en de Technische Universiteit van Liberec in samenwerking met onderzoekers van het Instituut voor Microbiologie van het CAS, de afdeling Brandwondengeneeskunde van de Derde Faculteit der Geneeskunde van de Charles University (Tsjechië), en P. J. Šafárik University in Košice (Slowakije) hebben een nieuw antibacterieel materiaal ontwikkeld dat nonwoven nanotextiel en unieke verbindingen met antibacteriële eigenschappen combineert. genaamd NANO-LPPO, het nieuwe materiaal kan een breed scala aan toepassingen vervullen als wondverband, zoals brandwonden, door infectie te voorkomen en zo de behandeling en genezing te vergemakkelijken.

Omdat het aantal bacteriestammen dat resistent is tegen gangbare antibiotica gestaag toeneemt, er is een groeiende behoefte aan nieuwe stoffen met antibacteriële eigenschappen. Een veelbelovende klasse van stoffen zijn de zogenaamde lipofosfonoxinen (LPPO), ontwikkeld door het team van Dominik Rejman van IOCB Praag in samenwerking met Libor Krásný van het Instituut voor Microbiologie van het CAS.

"Lipofosfonoxins zijn veelbelovend als een nieuwe generatie antibiotica. Ze hoeven de bacteriën niet binnen te dringen, maar werken in plaats daarvan op het oppervlak, waar ze het bacteriële celmembraan verstoren. Dat maakt ze zeer efficiënt in het vernietigen van bacteriën, ' zegt Rejman.

"Een groot voordeel van LPPO is het beperkte vermogen van bacteriën om er resistentie tegen te ontwikkelen. In een experiment van enkele weken, we hebben geen bacterie gevonden die resistent is tegen deze stoffen, terwijl resistentie tegen bekende antibiotica relatief gemakkelijk ontstond, " legt Krásný uit.

Het potentieel van LPPO is vooral duidelijk in situaties die onmiddellijke gerichte interventie vereisen, zoals huidinfecties. Hier, echter, de stoffen moeten worden gecombineerd met een geschikt materiaal dat hun plaatselijke werkzaamheid garandeert zonder dat ze in de bloedsomloop hoeven te komen. Dit vermindert de belasting van het lichaam en vergemakkelijkt het gebruik.

Een dergelijk geschikt materiaal is een polymeer nanovezel ontwikkeld door het team van David Lukáš van de Faculteit Wetenschappen, Geesteswetenschappen en onderwijs aan de Technische Universiteit van Liberec. De onderzoekers combineerden het met LPPO om een ​​nieuw type verbandmateriaal voor te bereiden op met bacteriën geïnfecteerde huidwonden. Het belangrijkste voordeel van het materiaal is dat het antibacteriële LPPO er geleidelijk uit vrijkomt en in relatie tot de aanwezigheid en omvang van de infectie.

"Het onderzoek naar en de ontwikkeling van het materiaal NANO-LPPO is een voortzetting van het werk dat is uitgevoerd in een klinische proef met het medische apparaat NANOTARDIS, die we onlangs met succes hebben afgerond in samenwerking met Regionaal Ziekenhuis Liberec, Universitair Ziekenhuis Královské Vinohrady, en Bulovka Universitair Ziekenhuis. Met zijn morfologische en fysisch-chemische eigenschappen, het apparaat bevordert de genezing van schone acute wonden, ", zegt Lukáš. "Deze samenwerking met collega's van IOCB Praag bevordert echt de mogelijkheden voor het gebruik van gefunctionaliseerde nanovezelmaterialen op het gebied van chronische en geïnfecteerde wonden."

“Enzymen breken het nanomateriaal af tot onschadelijke moleculen. Het LPPO is een integraal onderdeel van het materiaal en komt er voornamelijk uit vrij tijdens deze ontbinding. het proces wordt sterk versneld door de aanwezigheid van bacteriën, die lytische enzymen produceren. Dit betekent dat hoe meer bacteriën er in de wond zitten, hoe sneller het materiaal ontleedt, die op zijn beurt meer van de actieve stoffen afgeeft op de aangetaste plaats om genezing en regeneratie van zachte weefsels te bevorderen, " zegt Rejman bij het beschrijven van de werking van het materiaal.

"Onze experimenten op muizen bevestigden het vermogen van NANO-LPPO om infectie in de wond te voorkomen en zo de genezing en regeneratie te versnellen. Er was praktisch geen verspreiding van infectie waar we het materiaal gebruikten. Als klinische onderzoeken goed verlopen, dit zou een doorbraak kunnen zijn in de behandeling van brandwonden en andere ernstige verwondingen waarbij infectie een acute bedreiging en complicatie van de behandeling vormt, " legt wondverzorgingsspecialist Peter Gál van de afdeling Brandwondengeneeskunde van de Derde Faculteit der Geneeskunde van de Charles University uit, de Faculteit der Geneeskunde aan de P.J. Šafárik Universiteit in Košice, en het Oost-Slowaakse Instituut voor Hart- en vaatziekten.

Op het gebied van toepassingen, NANO-LPPO is een interessant materiaal voor fabrikanten van geneesmiddelen en medische hulpmiddelen. De commercialisering ervan wordt gecoördineerd door een samenwerking tussen IOCB TECH, een dochteronderneming van IOCB Praag, en Charles University Innovations Prague, een dochteronderneming van de Charles University, beide zijn in het leven geroepen met het doel de resultaten van wetenschappelijk onderzoek naar de praktijk over te brengen. De bedrijven zijn momenteel op zoek naar een geschikte commerciële partner.

De bevindingen van de interdisciplinaire studie zijn gepubliceerd in: Wetenschappelijke rapporten .