Восстановление тканей представляет собой сложную многоэтапную биохимическую работу организма. На каждой стадии заживления состав химических соединений в ране динамично меняется. В первую неделю ключевой задачей становится стимуляция формирования сосудистой сети, тогда как вторая фаза требует фокуса на снижении воспалительных процессов.
Здоровый организм тщательно регулирует окислительно-восстановительный баланс в поврежденных тканях. Так, сильные окислители, включая перекись водорода, не только защищают от патогенов, но и активируют клеточное деление, синтез коллагена и рост новых кровеносных сосудов в зоне повреждения.
К сожалению, при диабете или сосудистых патологиях этот тонкий баланс нарушается. Избыток активного кислорода повреждает клеточные структуры, тормозит восстановление и усиливает рубцевание. Недостаток окислительных реакций, в свою очередь, ухудшает метаболизм и повышает риск инфицирования.
Команда исследовательского центра LIFT под руководством Алексея Ермакова представила инновационное раневое покрытие, способное поддерживать оптимальный окислительно-восстановительный баланс на всех этапах регенерации. Уникальная разработка обеспечивает контролируемое высвобождение терапевтических доз биоактивных веществ из микрокамер. Проект выполнен при поддержке Российского научного фонда (РНФ).
В основе покрытия — биоразлагаемый полимер с упорядоченной системой микрокамер, содержащих дубильную кислоту или перкарбонат натрия. Первое вещество является природным антиоксидантом, снижающим воспаление. Второе служит источником перекиси водорода, стимулирующей ангиогенез и подавляющей бактериальную активность.
Непосредственный контакт с раной обеспечивает тонкий гидрогелевый слой из желатина, глицерина и аминокапроновой кислоты. Данная комбинация придает материалу кровоостанавливающие свойства, эластичность и превосходную биосовместимость. Для усиления взаимодействия с живыми тканями поверхность покрытия обработана фибробластами.
Эксперименты на моделях животных подтвердили, что система эффективно высвобождает активные соединения на протяжении трех-четырех суток. Скорость этого процесса легко регулируется путем изменения состава или толщины полимерных оболочек камер.
Фибробласты на поверхности материала демонстрировали активное размножение и жизнеспособность, проникая внутрь камер и формируя объемные структуры. И покрытие с антиоксидантом, и вариант с окислителем значимо ускоряли заживление: через неделю площадь обработанных ран была вдвое меньше контрольной группы.
Ученые доказали возможность одновременного размещения в камерах нескольких веществ с индивидуальной кинетикой высвобождения. Эта особенность открывает путь к персонализированному лечению с учетом типа раны и стадии ее заживления.
«Мы намерены адаптировать технологию для сложных повреждений, включая травмы нервных тканей и спинного мозга. В современных реалиях, требующих максимально эффективных решений для заживления ран, наш подход открывает новые перспективы помощи пациентам», — подчеркивает научный сотрудник LIFT Алексей Ермаков, руководитель проекта.
Источник: naked-science.ru
