Este dificilă vindecarea completă a rănilor de piele în cazurile de arsuri pe suprafețe mari, cu infecții microbiene severe sau diabet. Rănile cronice sunt chinuitoare pentru pacient, iar costurile pentru tratarea lor sunt uriașe. Prin urmare, există o mare nevoie de materiale biomedicale care să faciliteze vindecarea rănilor și să combată eficient infecțiile.
Cercetătorii de la Universitatea Xi'an Jiaotong din provincia Shaanxi din nord-vestul Chinei au proiectat un fel de material antibacterian biomimetic care poate facilita regenerarea pielii.
Imită elasticitatea pielii nataturale
Acesta are elasticitate asemănătoare pielii, o bună biocompatibilitate și poate ajuta la prevenirea infecțiilor bacteriene cu rezistență multiplă. În experimentele efectuate pe șoareci, materialul a îmbunătățit vindecarea rănilor și regenerarea adaosurilor de piele, cum ar fi grefe și foliculi de păr, și, în final, a condus la regenerarea țesutului pielii.
„Fibroina din mătase (SF) este un biomaterial proteic natural care a fost folosit în repararea pielii. Cu toate acestea, s-au depus eforturi mici pentru îmbunătățirea vindecării pielii prin reglarea microstructurii ierarhice a matricelor bazate pe SF și prin introducerea mai multor indicii fizice. Recent, vascularizarea îmbunătățită a fost realizată pe schele de SF cu structuri nanofibrice și conformație secundară reglabilă a matricelor. Am presupus că trăsăturile anizotropice din schelele SF nanofibrice ar favoriza migrarea celulară, neovascularizarea și regenerarea țesuturilor în răni", notează autorii.
Pentru a aborda această ipoteză, „nanofibrele SF au fost aliniate într-un câmp electric pentru a forma structuri anizotrope poroase după liofilizare. Studiile in vitro și in vivo au indicat o bună compatibilitate cu citocompatibilitatea și îmbunătățirea migrației și vascularizării celulelor decât la structurile nanofibre fără aceste caracteristici anizotrope".
Îmbunătățiri observate rapid
Aceste îmbunătățiri au avut drept rezultat o închidere mai rapidă a plăgii, îngustarea țesutului și formarea unei noi epiderme, precum și o depunere de colagen mai mare, cu o structură similară cu țesutul nativ înconjurător, arată cercetătorii.
„Noile straturi epidermice și neovascularizarea s-au realizat în ziua a 7-a, cu vindecarea rănilor complet până în ziua a 28-a. S-a concluzionat că schemele anizotrope SF singure, fără a necesita factori de creștere și celule, au promovat migrația semnificativă a celulelor, vascularizația și regenerarea pielii și au potențialul de a trata în mod eficient rănile dermice".
Biomaterialul proiectat de cercetătorii chinezi ar putea deveni un dressing multifuncțional competitiv pentru vindecarea rănilor infectate cu bacterii și pentru regenerarea pielii. Cercetarea oferă o nouă strategie pentru proiectarea materialelor biomedicale pentru medicamentele regenerabile.
Studiul, care a fost publicat pe 28 decembrie în revista ACS Nano, poate fi găsit AICI.
