Научное покрытие: «умный» пластырь снизит опасные бактерии в ранах в миллион раз
Исследователи НИТУ МИСИС разработали многофункциональные медицинские пластыри, которые способны одновременно быстро останавливать кровотечение и защищать рану от различных бактерий и грибков. Наноматериал, созданный на основе полимерных волокон и наночастиц оксида цинка, подавляет рост опасных патогенов, включая устойчивые к лекарствам микроорганизмы, не вызывает раздражения тканей и сохраняет высокую биосовместимость с живыми клетками. Такие покрытия будут особенно актуальны в условиях повышенного риска инфицирования, например, при лечении травматических и ожоговых повреждений, в полевой и военной медицине, а также при терапии хронических ран, включая язвы при диабетической стопе. Об этом сообщает Известия.
Исследователи предложили решение для экстренного заживления опасных ран, используя тонкие полимерные мембраны, которые по структуре напоминают естественный внеклеточный матрикс кожи человека. Основой нового материала стал биоразлагаемый полимер поликапролактон, в который встроены наночастицы оксида цинка, а на поверхности волокон закреплен хлоргексидин — антисептик, широко применяемый в медицине.
Такое сочетание компонентов обеспечивает комплексную защиту от инфекции. Хлоргексидин начинает действовать сразу после наложения пластыря, подавляя микроорганизмы на поверхности раны, а наночастицы оксида цинка создают длительный бактерицидный эффект. В ходе испытаний количество патогенных микроорганизмов уменьшалось более чем в миллион раз. Также разработка продемонстрировала выраженные кровоостанавливающие свойства, позволяя сократить кровопотерю более чем в шесть раз и продолжительность кровотечения — примерно в полтора раза, сообщила инженер научного проекта НИЦ «Неорганические наноматериалы» Юлия Макарец.
Ученые уделили внимание безопасности нового материала. Несмотря на антисептические и антибактериальные компоненты, их использование может негативно сказаться на состоянии живых клеток. Поэтому исследователи подобрали минимальные ингибирующие концентрации действующих веществ, при которых сохраняется высокая противомикробная активность без токсического воздействия на ткани.
Испытания показали, что жизнеспособность клеток кожи и иммунной системы при контакте с покрытием превышала 93%. Кроме того, не было выявлено признаков хронического воспаления, некроза тканей или реакции организма на инородное тело. Ткани, соприкасавшиеся с новым материалом, практически не отличались от здоровых.
Разработка стала следующим этапом технологии, которую коллектив НИТУ МИСИС исследует несколько лет. В предыдущих проектах использовались наночастицы оксида меди и антибиотик «Банеоцин». Новое покрытие основано на наночастицах оксида цинка и хлоргексидине, что позволило снизить потенциальные риски, связанные с применением антибиотиков, сохранив высокий бактерицидный эффект. Сочетание бактерицидных, кровоостанавливающих и регенеративных свойств делает новый материал перспективной основой для создания перевязочных средств нового поколения, предназначенных для лечения сложных и инфицированных ран.
