Учёные НИТУ МИСИС, Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии (НИИКЭЛ) и Центрального европейского технологического института CEITEC-BUT разработали новую технологию закрепления антибиотика на поверхности медицинских повязок для хронических ран. Разработка позволит ускорить заживление сложных ран.
До 60% хронических ран (диабетическая стопа, пролежни, венозные язвы) содержат бактериальные биоплёнки, которые практически не поддаются лечению распространенными антибиотиками и антисептиками.
«Коллектив учёных Университета МИСИС ведёт исследования в области биомедицины, результаты которых помогают облегчить раневую терапию, ускорить выздоровление, улучшить качество жизни пациентов. Новый гибридный способ нанесения антибактериального покрытия на перевязочный материал обеспечивает защитное действие в области раны в течение семи дней. По сравнению с инъекционным или пероральным введением лекарств точечное применение медицинского патча снижает нагрузку на организм, уменьшает риск аллергий и замедляет развитие устойчивости бактерий. Разработка также может стать основой для производства медицинских имплантатов нового поколения с усовершенствованным протекторным покрытием», — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
В качестве основы для повязки были выбраны биоразлагаемые поликапролактоновые волокна, обеспечивающие прикрепление и дифференцировку клеток кожи, предотвращающих формирование рубцовой ткани. Чтобы на длительное время закрепить на материале препарат ципрофлоксацин, учёные равномерно покрывали материал амино-содержащей полимерной пленкой с последующей модификацией
Младший научный сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС Елизавета Пермякова отметила: «Зачастую для изготовления медицинских изделий выбирают высоко-инертный состав, затрудняющий их модификацию. Ключевым этапом обработки является плазменное осаждение полимерных покрытий, позволяющих ковалентно „пришивать“ препарат к поверхности. В качестве такого препарата мы выбрали антибиотик ципрофлоксацин, обладающий широким спектром действия в отношении различных бактерий. Антибактериальная активность тестировалась в отношении биопленок патогенов и показала 100% эффект в отношение штаммов E.coli, K. pneumoniae и S. aureus CSA154. При этом материал сохранял биосовместимость и не оказывал токсического влияния на клетки кожи. Разработанная технология универсальна для создания различных терапевтических покрытий».
«На ране материал в течение семи дней будет постепенно выделять антибиотик в нужном количестве, в первые дни — максимальная доза, затем поддерживающая терапия, что позволяет не менять повязку каждый день. Наш гибридный метод плазменного осаждения антибиотика будет перспективен также для усовершенствования катетеров, дренажей, эндопротезов суставов, хирургических нитей, чтобы предотвратить нагноение в послеоперационном периоде», — добавил д.ф.-м.н. Дмитрий Штанский, директор научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС.
С помощью XPS-моделирования методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии учёные установили, что ципрофлоксацином покрыто 20% поверхности образца. Это позволило точно определить дозу лекарственного препарата. Подробности — в научном журнале Regenerative Engineering and Translational Medicine (Q2).
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (№ 25—19—00458) и благодаря государственному финансированию НИИКЭЛ Института цитологии и генетики СО РАН.
