Биоинженеры Университета МИСИС разработали прототип многофункциональной повязки для пациентов с врождённым буллёзным эпидермолизом (ВБЭ), которая одновременно подавляет рост бактерий, снижает болевые ощущения и стимулирует восстановление повреждённых тканей. Благодаря особой конструкции она способна постепенно высвобождать лекарственные вещества, что позволит пациентам снизить частоту перевязок.
Врождённый буллёзный эпидермолиз — редкое генетическое заболевание, при котором кожа и слизистые оболочки сильно повреждаются даже при незначительном механическом воздействии, образуя болезненные пузыри и хронические раны. Из-за большого числа мутаций, вызывающих разные формы болезни, учёным пока не удается выявить и устранить первопричину, поэтому основным методом лечения остаются специальные перевязочные материалы, необходимые более 70% пациентов с ВБЭ. При этом заболевание нередко осложняется инфекциями и рубцеванием, а болезненные перевязки существенно снижают качество жизни людей, более 65% которых получают инвалидность в возрасте до двух лет.
Существующие медицинские повязки направлены на защиту повреждённых участков кожи, но не обеспечивают комплексного терапевтического воздействия. Для решения этой проблемы исследователи НИТУ МИСИС разработали новый перевязочный материал, который одновременно выполняет функции защитного покрытия и локальной системы доставки лекарств тройного действия.
«Основу повязки мы изготовили методом 3D-печати из термопластичного полиуретана, а сверху нанесли силиконовое покрытие, содержащее антибиотик гентамицин, обезболивающее лидокаин и стимулятор регенерации тканей метилурацил. Такая комбинация позволяет одновременно снижать риск бактериальных осложнений, уменьшать болевые ощущения во время лечения и способствовать восстановлению кожи», — рассказала одна из авторов разработки, выпускница Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Наталья Плюснина.
Исследователи подобрали оптимальную геометрию сетчатой структуры, материалы и параметры 3D-печати, благодаря которым повязка сохраняет высокую гибкость и эластичность. После нанесения силиконового покрытия модуль упругости готовой повязки составил около 3,5 мегапаскалей, что сопоставимо с показателями эпидермиса человека. Безопасность изделия подтвердили в лаборатории на первичных фибробластах человека в соответствии с требованиями ГОСТ ISO
«Мы стремились создать перевязочный материал, максимально приближенный по механическим свойствам к верхнему слою кожи, чтобы он не травмировал ткани при наложении и снятии. Также для каждого лекарственного вещества мы подобрали оптимальный способ загрузки: гентамицин вводили в силиконовое покрытие, а лидокаин и метилурацил загружали в поры полиуретана. Так нам удалось обеспечить постепенное контролируемое высвобождение препаратов в течение 24 часов непосредственно в область повреждения. На практике это позволит пациентам реже менять повязки и снизит болезненность процедур, делая лечение более комфортным», — отметила д.б.н., к.х.н. Елизавета Кудан, заведующая лабораторией тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС.
Повязка продемонстрировала выраженную антибактериальную активность против золотистого стафилококка и кишечной палочки, существенно превосходя образцы без лекарственной нагрузки. Далее разработку ждут расширенные доклинические испытания, необходимые для регистрации медицинского изделия.
По словам ректора НИТУ МИСИС Алевтины Черниковой, в рамках стратегического технологического проекта «Биомедицинская инженерия и биоматериалы», реализуемого в университете по госпрограмме «Приоритет-2030», ученые на протяжении ряда лет ведут исследования, которые позволяют значительно облегчить терапию различных заболеваний и улучшить качество жизни пациентов.
