Persönliche Gesundheit

Bioinspirierte Wundauflage Verträge in Reaktion auf Körperwärme, um die Heilung zu beschleunigen

Schnittwunden, Schürfwunden, Blasen, Verbrennungen, Splitter und Stiche, gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, unsere Haut kann gebrochen werden. Die meisten Behandlungen für die Haut Wunden beinhalten platzieren einfach eine Barriere, über die es (in der Regel eine selbstklebende Mullbinde) es feucht zu halten, begrenzen Sie Schmerzen und Verringerung der Exposition gegenüber infektiösen Keimen, aber nicht aktiv unterstützen, in den Prozess der Heilung. Mehr anspruchsvolle Wundauflagen, die überwachen können, die Aspekte der Heilung, wie pH-Wert und Temperatur und liefern Therapien, um eine Wunde wurden in den letzten Jahren entwickelt, aber Sie sind kompliziert in der Herstellung, teuer und schwer anzupassen, die Begrenzung Ihr Potenzial für den flächendeckenden Einsatz.

Nun, eine neue, skalierbare Ansatz zur Beschleunigung der Wundheilung entwickelt wurde, basiert auf heat-responsive Hydrogele, die mechanisch aktive, dehnbar, zähe, stark klebende und antimikrobielle: active adhesive Verband (AAD). Erstellt von Forschern des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering an der Harvard University, der Harvard ‚ s John A. Paulson School for Engineering and Applied Sciences (SEAS) und der McGill University, AAD schließen können Wunden deutlich schneller als bei anderen Methoden und verhindert das bakterielle Wachstum, ohne die Notwendigkeit für zusätzliche Geräte oder Reize. Die Forschung berichtet, in der die Wissenschaft Fortschritte.

„Diese Technologie hat das Potenzial, um verwendet werden, nicht nur für Verletzungen der Haut, aber auch für chronische Wunden wie diabetische Geschwüre und Druckstellen, für drug-delivery -, und als Komponenten von soft-Robotik-basierte Therapien,“ sagte entsprechenden Autor David Mooney, Ph. D., Gründungs-Core Fakultätsmitglied an der Wyss Institut und der Robert P. Pinkas Familie Professor für Bioengineering an der SEE.

AAD nehmen Ihre inspiration aus der Entwicklung von Embryonen, deren Haut in der Lage ist, sich selbst zu heilen vollständig, ohne Bildung von Narbengewebe. Um dies zu erreichen, ist die embryonale Hautzellen um die Wunde zu produzieren Fasern aus dem protein Aktin, diesen Vertrag zu ziehen die Wundränder zusammen, wie eine Tragetasche gezogen wird geschlossen. Haut-Zellen verlieren diese Fähigkeit, sobald ein Fötus entwickelt sich vorbei an einem bestimmten Alter, und alle Verletzungen, die auftreten, nachdem diesem Punkt zu Entzündungen und Narbenbildung während des Heilungsprozesses.

Um zu imitieren, um die kontraktilen Kräfte, die ziehen embryonalen Haut Wunden geschlossen, die Wissenschaftler erweiterten das design der bisher entwickelten harten selbstklebenden Hydrogelen durch Zugabe eines thermoresponsive polymer, bekannt als PNIPAm, das sowohl die Wasser abstößt und schrumpft auf etwa 90° C. Die resultierende hybrid-hydrogel beginnt zu kontrahieren, wenn Sie ausgesetzt zu Körper-Temperatur und überträgt die Kraft des contracting-PNIPAm-Komponente auf das darunter liegende Gewebe durch starke Bindungen zwischen den Alginat-hydrogel und das Gewebe. Zusätzlich Silber-Nanopartikel eingebettet sind in die Bvd zu bieten antimikrobiellen Schutz.

„Die AAD verklebt-Schwein-Haut-mit mehr als zehn mal die Haftkraft des Band-Aid? und verhindert das Wachstum von Bakterien, so dass diese Technik ist schon deutlich besser als die meisten allgemein verwendeten Wunde-Schutz-Produkte, noch bevor man seine Wunde schließen-Eigenschaften,“ sagte Benjamin Freedman, Ph. D., ein Postdoctoral Fellow in der Mooney-lab-wer leitet das Projekt.

Um zu testen, wie gut Ihre AAD geschlossenen Wunden, die Forscher testeten es auf patches von Maus Haut und fand, dass es reduziert die Größe der Wunde um etwa 45% im Vergleich zu fast keine Veränderung im Bereich der unbehandelten Proben und geschlossenen Wunden schneller als andere Behandlungen, einschließlich der mikrogele, chitosan, Gelatine, und andere Arten von Hydrogelen. Die AAD auch nicht dazu führen, Entzündungen oder Immunreaktionen, die angibt, dass es sicher für den Einsatz in und auf lebenden Geweben.

Darüber hinaus waren die Forscher in der Lage, passen Sie die Höhe der Wundverschluss erfolgt durch den Bvd, indem Sie verschiedene Mengen von Acrylamid-Monomeren bei der Herstellung. „Diese Eigenschaft kann nützlich sein, wenn Klebstoff auftragen auf Wunden, auf einen gemeinsamen wie der Ellenbogen, die bewegt sich viel und würde wahrscheinlich profitieren Sie von einer loseren Bindung, im Vergleich zu einem eher statischen Bereich, der den Körper wie den shin“, sagte co-Erstautor Jianyu Li, Ph. D., ein ehemaliger Postdoc an der Wyss Institut, ist jetzt Assistant Professor an der McGill University.

Das team erstellte auch eine computer-simulation, die Bvd-assisted wound closure, die prognostizierte, dass AAD verursachen könnte, die menschliche Haut zu Vertrag mit einer rate vergleichbar mit Maus Haut, was darauf hinweist, dass es eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass die Anzeige einer klinischen nutzen in menschlichen Patienten. „Wir werden weiterhin diese Forschung mit Studien, zu lernen mehr über, wie das mechanische cues experimentell durch Bvd Wirkung der biologische Prozess der Wundheilung, und wie AAD führt über eine Reihe von verschiedenen Temperaturen als die Körpertemperatur kann variieren an den unterschiedlichen Standorten“, sagte Benjamin Freedman, Ph. D., ein Postdoctoral Fellow in der Mooney-lab-wer übernimmt die Leitung des Projekts. „Wir hoffen, dass wir verfolgen, zusätzliche präklinische Studien zum Nachweis der Bvd-Potenzial als ein medizinisches Produkt, und arbeiten Sie dann in Richtung Kommerzialisierung.“