Ученые Университета МИСИС разработали медицинскую повязку нового поколения, которая останавливает кровотечение и предотвращает инфицирование сложных ран в полевых условиях и зонах ЧС, подавляя рост опасных патогенов, включая устойчивые к антибиотикам штаммы.
Замедленное заживление ран, в частности ожогов и серьезных травм, полученных в полевых условиях или во время стихийных бедствий, нередко приводит к инфицированию, которое чаще всего вызвано бактериями, демонстрирующими устойчивость к антибиотикам. Такие инфекции способны вызывать серьезные осложнения, а обычные перевязочные средства не могут одновременно обеспечить защиту раны от бактерий и способствовать ее регенерации.
«Сотрудники Университета МИСИС во главе с одним из ведущих специалистов в области материаловедения, директором Научного центра «Неорганические наноматериалы», доктором физико-математических наук, профессором Дмитрием Штанским, создали повязку, которая в первую очередь предназначена для лечения тяжелых елых ранений в условиях ограниченной медицинской помощи. Она создана из нанофибрового материала — тончайшей мембраны, волокна которой в сотни раз тоньше человеческого волоса. Инновационный патч, прошедший клинические испытания, способен снижать кровопотерю почти в 4 раза по сравнению с обычными перевязочными средствами, ускорять заживление раны, уничтожать широкий спектр бактериальных штаммов. Также повязка будет эффективна при лечении диабетических язв и сложных ожогов» , — рассказала ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
Для создания мембраны был использован биоразлагаемый полимер поликапролактон, структура которого усилена наночастицами оксида меди, а поверхность дополнительно обработана антибиотиками неомицином и бацитрацином.
«Поликапролактон был выбран за счет своей биосовместимости, прочности и способности имитировать внеклеточный матрикс, который способствует регенерации тканей. Тонкие нановолокна получены методом электроформования с добавлением наночастиц оксида меди. При этом образующиеся мембраны обладают высокой механической прочностью – до ~12 МПа на разрыв, что превышает прочностные характеристики многих коммерческих перевязочных материалов », — отметила к.т.н. Кристина Котякова, научный сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС.
В ходе доклинических испытаний на животных новая разработка позволила уменьшить кровопотерю в 4,6 раза, что значительно превышает эффективность традиционных методов. Специалисты из Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологий провели исследования, направленные на оценку бактерицидного и фунгицидного действия материала, и зафиксировали его высокую результативность в борьбе с супербактериями, устойчивыми к антибиотикам, такими как стафилококк, синегнойная палочка, кишечная палочка, энтерококк и грибок Candida auris. Результаты опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal (Q1).
Авторы полагают, что данное исследование предоставляет перспективные пути в борьбе с бактериями, устойчивыми к антибиотикам, и может быть использовано как в условиях реальной практики, так и в медицинских учреждениях. В перспективе ученые намерены осуществить дополнительные доклинические и клинические исследования. У исследователей уже имеется стратегический партнер – российская научно-производственная компания «КровеСтоп», которая занимается разработкой средств для остановки кровотечений.
Данная работа проводилась при поддержке гранта Российского научного фонда (номер 24-79-10121) и являлась частью стратегического технологического проекта НИТУ МИСИС « Биомедицинская инженерия и биоматериалы» по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030».