УчеСпециалисты НИТУ МИСИС разработали многоцелевые медицинские повязки, которые эффективно останавливают кровотечение и предохраняют рану от воздействия различных бактерий и грибков. Использованный наноматериал, созданный из полимерных нитей и частиц оксида цинка, препятствует размножению вредоносных микроорганизмов, включая те, что устойчивы к антибиотикам, при этом не вызывает негативных реакций в тканях и хорошо взаимодействует с живыми клетками.

Современные средства для защиты ран должны выполнять не только функцию барьера между поврежденной кожей и окружающей средой, но также способствовать ускоренному восстановлению. Предотвращение инфекционного процесса имеет первостепенное значение, поскольку именно он зачастую приводит к осложнениям и затягиванию сроков регенерации.

Ученые из НИТУ МИСИС представили инновационное решение – тонкие полимерные пленки, сформированные в виде переплетенной сети волокон, структура которой имитирует естественный внеклеточный матрикс кожи человека. В качестве основы для материала был выбран биосовместимый и подвергающийся разложению поликапролактон. Дополнительно в него интегрированы частицы оксида цинка, а на поверхности волокон зафиксирован хлоргексидин – распространенный антисептический препарат.

«Данная комбинация обеспечивает всестороннюю защиту от инфекции: хлоргексидин оказывает воздействие сразу после применения повязки, подавляя микроорганизмы в области раны, а частицы оксида цинка обеспечивают продолжительный бактерицидный эффект. В итоге материал продемонстрировал высокую эффективность против разнообразных патогенных агентов кожных инфекций. хразличных возбудителей болезней, среди которых выделяют золотистый стафилококк, энтерококки, кишечную палочку, ацинетобактеры и грибок Candida auris. В ходе лабораторной проверки концентрация патогенных микроорганизмов уменьшалась в более чем миллион раз. Помимо этого, разработанное решение обладает свойством значительно снижать объем кровопотери – более чем на шесть раз – и ускорять время остановки крови примерно на полтора раза — отметила научный сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС Юлия Макарец.

При создании материала особое внимание было уделено его безопасности. Несмотря на то, что антисептические и противомикробные добавки помогают в борьбе с инфекцией, их использование может оказывать неблагоприятное воздействие на живые клетки организма. Для предотвращения этого ученые определили минимальные подавляющие концентрации компонентов, при которых сохраняется высокая эффективность без проявления токсического эффекта для тканей.

Результаты тестов продемонстрировали, что процент жизнеспособности клеток кожи и иммунных клеток после взаимодействия с материалом оставался выше 93%. Также исследователи не выявили признаков длительного воспаления, гибели тканей или отторжения материала организмом. По своему строению ткани, контактировавшие с новым покрытием, практически идентичны здоровым тканям. Информация об этом исследовании была опубликована в научном периодическом издании ACS Applied Materials & Interfaces (Q1).

Создание данного решения стало логичным продолжением исследований, которые ученые НИТУ МИСИС ведут на протяжении нескольких лет. В предыдущих экспериментах применялись частицы оксида меди и антибиотик ″Банеоцин″. Новая разработка базируется на использовании частиц оксида цинка в сочетании с хлоргексидином, что позволило уменьшить возможные опасности, связанные с использованием лекарственных препаратов, при этом сохранив высокую способность уничтожать бактерии», — рассказала Кристина Котякова, кандидат технических наук, научный работник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС и руководитель проекта Российского научного фонда.

По словам руководителя НИТУ МИСИС Алевтины Черниковой, созданная технология способна упростить процесс заживления ран, сократить период восстановления и повысить общее благополучие больных. Благодаря одновременному проявлению антибактериального действия, способности останавливать кровотечение и стимулировать восстановление тканей, материал на основе полимерных нитей и частиц оксида цинка представляет собой многообещающую базу для производства современных повязок.

Исследование было осуществлено при финансовой поддержке Российского научного фонда (номер гранта 24-79-10121).