Исследователи разработали устойчивый гидрогель для повязки на раны на основе морских водорослей и газированной воды.
Выступая в качестве основного интерфейса между внутренним и внешним миром, кожа является самым большим и важным органом человеческого тела. Он часто подвергается многим типам физических травм или ран, включая порезы, царапины, инфекции и язвы.
К сожалению, с возрастом кожа становится более хрупкой и менее способной к самовосстановлению без посторонней помощи. Поскольку во многих странах наблюдается быстрый рост стареющего населения, спрос на лечение таких кожных ран создал большую потребность в доступных и эффективных средствах для ухода за ранами.
За последние несколько десятилетий гидрогели привлекли большое внимание для лечения кожных ран. При нанесении на пораженный участок эти специальные гели могут способствовать заживлению, поглощая выделяемую жидкость (экссудат) и сохраняя рану защищенной, хорошо гидратированной и оксигенированной.
Однако большинству разработанных гидрогелей придаются адгезивные свойства к тканям кожи, позволяющие повторять движения кожи. Поскольку эти гидрогели липкие и прилипают к коже и месту раны, они растягивают и расширяют саму рану, когда они опухают после поглощения экссудата.
Это не только причиняет пользователю боль, но и повышает риск бактериальной инфекции из-за увеличения площади раны. Поэтому для создания гидрогелей, способных эффективно лечить раны, не нарушая процесс заживления ран, необходимо экспериментировать с получением гидрогелей на основе новых идей с использованием существующих свойств материала.
На этом фоне группа исследователей из Токийского научного университета (TUS), Япония, предложила инновационный и высокоэффективный медицинский материал для лечения кожных ран.
Как сообщается в их недавнем исследовании опубликованном в Международном журнале биологических макромолекул, они разработали новый недорогой гидрогель, в котором используется компонент морских водорослей, который достигает физических свойств, совершенно отличающихся от свойств обычных гидрогелей.
Исследование возглавил г-н Рёта Тешима, студент магистратуры TUS. В этом исследовании также приняли участие доцент Сигехито Осава, г-жа Мики Ёсикава, доцент Яёи Кавано, профессор Хиденори Оцука и профессор Такехиса Ханава, все из разных факультетов и отделений TUS.
Способ приготовления предлагаемого гидрогеля достаточно прост. Он был изготовлен с использованием альгината, карбоната кальция и газированной воды. Альгинат – биосовместимое вещество, которое можно извлечь из морских водорослей, выброшенных на пляж.
Самое главное, он не прилипает прочно к клеткам или тканям кожи. Благодаря особой структуре, образованной альгинатом и ионами кальция, помимо защитного действия CO2 в газированной воде от закисления, полученный гидрогель не продемонстрировал только идеальные условия pH и влажности для заживления ран, но также продемонстрировал значительно меньшую адгезию и набухание по сравнению с другими коммерческими гидрогелевыми повязками для ран.
Исследователи проверили эффективность своего нового гидрогеля, используя клеточные культуры и модель мыши, и оба из них дали отличные результаты.
«С помощью экспериментов на животных мы продемонстрировали, что наш гидрогель оказывает высокий терапевтический эффект и в то же время может подавлять временное расширение область раны, нанесенная обычными клиническими препаратами», — говорит г-н Тешима. «Это доказывает нашу первоначальную гипотезу о том, что гели с низкой адгезией к коже и низким набуханием превосходны в качестве материалов для перевязки ран, что является полной противоположностью общепринятому мнению».
Стоит отметить, что альгинат можно извлечь из морских водорослей, выброшенных на берег, — возобновляемого ресурса, который часто рассматривается как прибрежный мусор. Поскольку предлагаемый гидрогель не только недорог, но и биоразлагаем, эта разработка знаменует собой важный шаг на пути к будущему прогрессу в устойчивой медицине.
«Медицинские материалы по-прежнему не ориентированы на устойчивое развитие, и мы считаем, что это исследование послужит ориентиром для разработки будущих медицинских материалов и приведет к устойчивому и недорогому уходу за ранами, » — говорит г-н Тешима. «Более того, наши результаты могут помочь прояснить проблемы, связанные с составами гидрогелей, которые в настоящее время используются в клинических целях и предоставить новые рекомендации по разработке гелей для лечения ран нового поколения».