Молодые учёные из Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС» разработали новый перевязочный материал на основе нановолокон из поликапролактона. Основа из нановолокон дополнена тонкой плёнкой с антибактериальным составом и компонентами плазмы человеческой крови. Биоразлагаемые повязки из таких волокон в два раза ускоряют рост клеток тканей, способствуя регенерации повреждённых тканей, а также препятствуя образованию рубцов при сильных ожогах.
В комбустиологии (разделе медицины, посвящённом лечению ожогов) одна из основных задач — эффективное восстановление повреждённых тканей кожи и предотвращение появления рубцов. Рубцы образуются каждый раз, когда кожа подвергается сильному воздействию, не ограничивающемуся наружным слоем кожи, — будь то порез, ожог, кожное заболевание типа акне или грибковой инфекции.
Рубцовая ткань состоит преимущественно из однонаправленного коллагена и существенно отличается от тканей, которые она замещает. Например, рубцы на коже более чувствительны к ультрафиолетовому излучению, не эластичны, в них не восстанавливаются потовые железы и волосяные фолликулы.
«Решение этой медицинской проблемы предложили сотрудники лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» под руководством старшего научного сотрудника лаборатории, PhD Антона Манахова. Коллективу учёных удалось создать предотвращающие рубцевание и ускоряющие регенерацию тканей многослойные «бинты» из биодеградируемых волокон и мультифункциональных биоактивных наноплёнок», — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова. Добавление антибактериального эффекта путём введения наночастиц серебра или присоединения антибиотика, а также увеличение биоактивности за счёт нанесения на поверхность гидрофильных групп (—COOH) и белков плазмы крови обеспечило материалу уникальные заживляющие свойства.
Если приложить изготовленную описанным выше способом повязку на травмированный участок кожи, процессы заживления пойдут быстрее. Более того, восстановятся нормальные покровные ткани — рубцы же не возникнут.
Антибактериальные компоненты новых бинтов снижают воспаление, а плазма крови с повышенным содержанием тромбоцитов стимулирует процесс регенерации тканей. Повязку в ходе лечения не нужно снимать и менять, причиняя дополнительную боль пациенту. После определённого срока биодеградируемое волокно просто «растворяется» в организме без побочных эффектов.
«Нам удалось с помощью химических связей создать устойчивый слой, содержащий компоненты плазмы крови (факторы роста, фибриногены и другие важнейшие белки, способствующие росту клеток) на поликапролактоновой подложке. Базовые волокна были синтезированы методом электроформования, — рассказывает один из участников проекта, сотрудник лаборатории Елизавета Пермякова. — Затем с помощью плазменной обработки на поверхность наносился полимерный слой, содержащий карбоксильные группы, с целью увеличить гидрофильные свойства материала. Полученный слой обогащался антибактериальными и белковыми компонентами».
Сейчас группа разработчиков уже провела серию доклинических испытаний совместно с Научно-исследовательским институтом экспериментальной и клинической медицины в Новосибирске. Результаты in vitro показали, что при применении инновационных повязок процесс регенерации клеток ускорился в два раза. В ближайшее время коллектив ожидает результаты тестирования препарата in vivo.
