Разработан гель, который насыщает кислородом хронические раны

Исследователи Калифорнийского университета в Риверсайде создали инновационный гель, который генерирует кислород и способен предотвращать смертельные осложнения при хронических ранах. Разработка описана в журнале Nature Communications Materials и прошла успешные испытания на животных моделях.

Материал представляет собой мягкую и эластичную субстанцию, изготовленную из воды и холина — жидкости с антибактериальными и нетоксичными свойствами. При подключении к миниатюрной батарее, аналогичной элементам питания слуховых аппаратов, гель функционирует как электрохимическая система, расщепляющая молекулы воды и высвобождающая кислород.

Главным отличием разработки от существующих методов терапии является проникновение геля в глубокие слои поврежденной ткани, где концентрация кислорода критически низкая. Материал плотно прилегает к раневой поверхности до затвердевания, обеспечивая доступ кислорода в микротрещины, где развивается гипоксия и размножаются бактерии. Система способна непрерывно поставлять кислород в течение одного месяца, что критически важно для образования новых кровеносных сосудов.

Холин, входящий в состав геля, дополнительно регулирует иммунные реакции организма и снижает уровень активных форм кислорода, которые повреждают клетки и продлевают воспаление в хронических ранах.

Экспериментальные тесты проводились на лабораторных мышах с сахарным диабетом и пожилых особях, у которых процесс заживления соответствует таковому у пожилых людей. При еженедельной замене кислородного пластыря незаживающие раны заживали за 23 дня, тогда как без лечения животные погибали. В контрольных группах раны оставались открытыми и инфицированными.

Ежегодно хронические раны, не заживающие более месяца, поражают около 12 миллионов человек в мире, включая 4,5 миллиона в США. Примерно 20 процентов пациентов в итоге подвергаются ампутации конечностей. Основная причина осложнений заключается в недостаточном поступлении кислорода к глубоким слоям поврежденной ткани, что нарушает естественные стадии заживления: воспаление, формирование сосудов, ремоделирование и регенерацию.

Авторы исследования полагают, что технология может быть применена и в других областях медицины, включая выращивание замещающих органов и тканей для трансплантации, где недостаток кислорода также препятствует развитию биоконструктов. Разработка направлена на снижение количества ампутаций и улучшение качества жизни пациентов.

Источник: SciTechDaily