РЕКЛАМА

Новая повязка из нановолокна для эффективного заживления ран

ИНЖЕНЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯНовая повязка из нановолокна для эффективного заживления ран

Недавние исследования позволили разработать новые повязки для ран, которые ускоряют заживление и улучшают регенерацию тканей в ранах.

Ученые открыли очень важный аспект заживления ран в конце 1970-х годов, когда понимание этого процесса находилось на очень ранней стадии. Было замечено, что любые раны, полученные у ребенка до седьмого месяца беременности, не оставляют шрамов, и на раннем этапе развития плода происходит быстрое заживление шрамов. Это побудило исследователей попытаться воссоздать или воспроизвести эти уникальные свойства кожи плода, которые можно было бы использовать в регенеративной медицине. Известно, что кожа плода имеет очень высокий уровень белка, называемого фибронектином. Этот белок фибронектин обычно собирается во внеклеточный матрикс, который, в свою очередь, помогает или, скорее, способствует связыванию и адгезии клеток. Уникальность этого свойства заключается в том, что это свойство характерно исключительно для кожи плода и не обнаруживается во взрослых клетках. Для дальнейшего развития этого свойства белок фибронектин имеет две уникальные структуры: глобулярную и волокнистую. Шаровидная структура, то есть сферическая по форме, встречается в крови, в то время как ткани тела волокнистые. Фибронектины всегда считались потенциально хорошими кандидатами на лечение раны но производство волокнистых фибронектинов до сих пор остается проблемой. В двойных исследованиях, опубликованных недавно, исследователи предоставили информацию о двух различных типах нановолокно повязки, в которых используются природные белки растений и животных. Эти повязки рекламируются как очень эффективные для заживления и восстановления тканей в ране. Эти текущие исследования открыли возможность создания и разработки нановолокон для заживления ран. Вся идея авторов заключалась в создании повязок с целью разработки лечебных средств для ран, особенно нанесенных во время войны. Заживление таких ран - болезненный процесс, и доступные в настоящее время терапевтические средства для лечения ран недостаточны.

В первом исследовании, опубликованном в биоматериаловисследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) и Института биологической инженерии Висса произвели волокнистый фибронектин на платформе под названием Rotary Jet-Spinning (RJS), разработанной собственными силами.1. Они описали перевязочный материал для ран с использованием тканей плода. Двухэтапный процесс был простым, в котором сначала жидкий раствор полимера (здесь глобулярный фибронектин, растворенный в растворителе) загружается в резервуар и выталкивается в крошечное отверстие под действием центробежной силы, когда эта машина вращается. Когда этот раствор покидает резервуар, растворитель испаряется и полимеры затвердевают. Эта сильная центробежная сила разворачивает глобулярный фибронектин в маленькие тонкие волокна (менее одного микрометра в диаметре). Эти волокна могут быть собраны в перевязку или повязку. Испытания на животных показали, что раны, обработанные этой новой повязкой на основе фибронектина, показали 2-процентное восстановление кожной ткани всего за 84 дней, в то время как нормальная повязка восстановила 20%. Действие этой повязки было хорошо объяснено. Повязка интегрируется в рану и действует как инструктивный каркас, который затем позволяет различным стволовым клеткам выполнять необходимую регенерацию и способствовать процессу заживления тканей в ране. Материал в конечном итоге поглощается телом. Раны, обработанные этой повязкой на основе фибронектина, имеют очень нормальную толщину эпидермиса, а также структуру дермы. Даже волосы отросли в области раны после того, как она зажила. Это большое достижение, потому что возобновление роста волос остается одной из основных проблем в области заживления ран. По сравнению со стандартными процессами регенерации кожи, эта процедура эффективно восстанавливала ткани, а также регенерировал волосяной фолликул, используя только один материал. Очевидно, что такой подход имеет значительные преимущества для воплощения исследований в жизнь. Эти фибронектиновые повязки могут быть подходящими и полезными для небольших ран, особенно на лице и руках, где важно предотвратить образование рубцов.

В их втором исследовании, опубликованном в Передовые медицинские материалы, исследователи разработали нановолокно на основе сои, которое способствовало заживлению ран.2. Соевый белок содержит, во-первых, эстрогеноподобные молекулы (которые, как доказано, ускоряют заживление ран), а во-вторых, биоактивные молекулы, которые способствуют построению и поддержанию человеческих клеток в организме. Эти типы молекул обычно используются в репродуктивной медицине. Очень интересно, что всякий раз, когда уровень эстрогена в организме женщины выше, их порезы или синяки заживают быстрее. Это причина того, что беременные женщины выздоравливают быстрее из-за высокого уровня эстрогена. Это также причина того, что еще не родившийся ребенок в утробе матери заживляет без рубцов из-за высокого уровня присутствующего эстрогена. Исследователи использовали тот же RJS для прядения ультратонких соевых волокон в повязки для ран. Эти эксперименты также показали, что повязки на основе сои и целлюлозы для ран демонстрируют 72-процентное ускорение и улучшение заживления, по сравнению с только 21 процентом для ран без этой повязки с соевым белком, что делает их чрезвычайно многообещающими. Эти повязки недороги и поэтому оптимально подходят для крупномасштабного использования, например, для пострадавших от ожогов. Такие рентабельные строительные леса считаются открытием и обладают огромным потенциалом для регенерации, особенно для милиции, повязок на основе нановолоконной технологии. Управление технологического развития Гарварда защитило интеллектуальную собственность, связанную с этими проектами, и изучает возможности коммерциализации.

{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}

Источник (ы)

1. Chantre CO et al. 2018. Нановолокна фибронектина в промышленных масштабах способствуют закрытию ран и восстановлению тканей на модели кожных мышей. биоматериалов. 166 (96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006

2. Ан С. и др. 2018. Каркасы из соевого белка / нановолокна целлюлозы, имитирующие внеклеточный матрикс кожи, для улучшенного заживления ран. Передовые медицинские материалыhttps://doi.org/10.1002/adhm.201701175

Команда SCIEU
Команда SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Значительные достижения науки. Воздействие на человечество. Вдохновляющие умы.

Подписка на рассылку

Быть в курсе всех последних новостей, предложений и специальных объявлений.

- Реклама -

Самые популярные статьи

Магнитное поле Земли: Северный полюс получает больше энергии

Новое исследование расширяет роль магнитного поля Земли. В...

Изменение климата: выбросы парниковых газов и качество воздуха - не две отдельные проблемы

Изменение климата в результате глобального потепления объясняется ...
- Реклама -
98,022Поклонникиподобно
63,126ПодписчикиПодписаться
2,599ПодписчикиПодписаться
31ПодписчикиПодписаться