Ученые Университета ИТМО и Университета Торонто создали материал из желатина и целлюлозы, который способен бороться с устойчивыми к антибиотикам бактериями и ускорять процесс заживления ран. В будущем он может стать основой для гелевых ранозаживляющих повязок. Статья опубликована в журнале Chemistry of materials.
Каждое использование антибиотиков приводит к выработке «иммунитета» у выживших бактерий. Они размножаются и превращаются в супербактерии, уничтожить которые крайне сложно. Из-за них могут возникнуть осложнения в организме человека, поэтому исследователи всего мира ищут новые способы защиты от инфекций, не связанные с использованием антибиотиков общего или местного действия. Особенно это важно для обработки и заживления ран. Если серьезное повреждение правильно не обработать, вероятность масштабного заражения увеличивается в разы.
«Ранозаживляющие повязки должны иметь антибактериальные свойства, чтобы как минимум не провоцировать очаг воспаления. Сейчас в мире есть общий тренд на снижение потребления классических антибактериальных препаратов из-за приобретения бактериями антибиотикорезистентности. Мы предложили альтернативный путь решения этой проблемы», – рассказывает доцент Химико-биологического кластера Университета ИТМО Елена Кошель.
Ученые Университета ИТМО и Университета Торонто в рамках мегагранта предложили использовать биоматериалы для создания ранозаживляющих повязок. Им удалось получить гидрогель, который одновременно решает три задачи: способствует заживлению раны, противостоит размножению бактерий и сигнализирует о необходимости заменить повязку.
В основе разработанного материала – модифицированная нанокристаллическая целлюлоза и желатин. Компоненты соединены специальным методом химической сшивки для прочной связи между собой. Использование целлюлозы и желатина дает возможность создать слой, который защищает рану и при этом формирует благоприятную среду для естественного ранозаживления. Более того, благодаря мягкой и влажной текстуре полученного геля при смене повязки кожа не будет травмироваться.
«За счет того, что целлюлоза способна поглощать ионы железа, которые также являются питательными веществами для развития бактерий, новый материал предотвращает развитие инфекции. А за счет ее модификации углеродными наноточками мы получили оптическую активность: при воздействии на гель ультрафиолетом мы можем видеть свечение в синем диапазоне спектра. Если повязка еще не полностью исчерпала возможность по сорбции ионов, врач получит оптический отклик, а если целлюлоза полностью покрыта ионами, такого ответа не последует», – объяснила доцент Химико-биологического кластера Университета ИТМО Елена Кривошапкина.
Mahshid Chekini, Elena Krivoshapkina, Liubov Shkodenko, Elena Koshel, Maria Shestovskaya, Marina Dukhinova, Sina Kheiri, Nancy Khuu, Eugenia Kumacheva. Nanocolloidal Hydrogel with Sensing and Antibacterial Activities Governed by Iron Ion Sequestration. Chemistry of materials, 2020/10.1021/acs.chemmater.0c03362
Информация предоставлена пресс-службой Университета ИТМО
Источник фото: https://itmo.ru/ru/page/213/logotipy_i_firmennyy_stil.htm
