3D-drukowane opatrunki mogą poprawić leczenie przewlekłych owrzodzeń
Naukowcy z Uniwersytetu Mississippi opracowują 3D-drukowany opatrunek, który wspiera gojenie przewlekłych ran, takich jak owrzodzenia cukrzycowe.
Naukowcy z Uniwersytetu Mississippi opracowują 3D-drukowany opatrunek, który ma wspierać gojenie przewlekłych ran, takich jak owrzodzenia cukrzycowe i odleżyny. Personalizowana struktura dostarcza biodegradowalne związki przeciwdrobnoustrojowe w czasie, co może stanowić nową metodę leczenia trudnych ran.
Technologia jest rozwijana przez zespół badawczy z Wydziału Farmacji uniwersytetu, w tym profesora farmaceutyków i dostarczania leków Michaela Repkę, badacza postdoktoranckiego Sateesha Vemulę oraz doktorantkę Nouf Alshammari. Ich wyniki zostały niedawno opublikowane w European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics.
Wyzwania związane z przewlekłymi ranami
Przewlekłe rany stanowią poważne wyzwanie kliniczne, szczególnie dla osób z cukrzycą lub ograniczoną mobilnością. Zmniejszony przepływ krwi i dostarczanie tlenu mogą spowolnić naturalne procesy gojenia, zwiększając ryzyko infekcji i powodując, że rany utrzymują się przez miesiące lub nawet lata.
„Osoby z takimi schorzeniami jak cukrzyca często doświadczają ran, które goją się bardzo wolno” – wyjaśnia Vemula. „Zmniejszone dostarczanie tlenu do tkanek sprzyja wzrostowi bakterii, co dodatkowo komplikuje proces gojenia.” Zespół badawczy ma na celu rozwiązanie tych problemów za pomocą opatrunku, który chroni ranę, jednocześnie wspierając regenerację tkanek.
Naturalne materiały
Struktura opatrunku jest produkowana przy użyciu technologii druku 3D i jest zaprojektowana tak, aby była oddychająca i dostosowywała się do różnych kształtów ran. Oparta jest na chitozanie, naturalnym polimerze pozyskiwanym z skorupiaków, owadów i grzybów.
Chitozan ma kilka właściwości, które czynią go odpowiednim do pielęgnacji ran. Może stymulować wzrost komórek skóry, redukować stan zapalny i zapewniać działanie przeciwdrobnoustrojowe. Aby poprawić kontrolę infekcji, badacze wprowadzili do materiału pochodne roślinne związki przeciwdrobnoustrojowe. Opatrunek stopniowo uwalnia te naturalne środki antybakteryjne, chroniąc ranę przed zanieczyszczeniem.
Repka zauważa, że podejście to unika niektórych wad konwencjonalnych opatrunków. „Wiele bandaży produkowanych jest z użyciem rozpuszczalników organicznych, które mogą negatywnie wpływać na gojenie ran, zwłaszcza gdy są stosowane bezpośrednio na uszkodzone tkanki” – wyjaśnia. „Nasz proces produkcji nie wymaga rozpuszczalników organicznych.” Użycie roślinnych środków przeciwdrobnoustrojowych może również pomóc w zmniejszeniu ryzyka oporności na antybiotyki związanej z długotrwałym stosowaniem konwencjonalnych antybiotyków.
Personalizowana pielęgnacja ran dzięki drukowi 3D
Jedną z kluczowych zalet technologii jest możliwość dostosowania struktury do rozmiaru i lokalizacji indywidualnej rany. Ponieważ opatrunki są produkowane za pomocą drukarki 3D, struktura może być dostosowywana do różnych obszarów anatomicznych i typów ran.
„Materiały, których używamy, są biodegradowalne” – mówi Alshammari. „Z czasem struktura stopniowo integruje się ze skórą i jest wchłaniana przez organizm.” Ta właściwość może również umożliwić zastosowanie technologii w przypadku ran wewnętrznych, gdzie tradycyjne opatrunki nie są praktyczne. Ponieważ materiał rozpuszcza się naturalnie, nie wymaga chirurgicznego usunięcia.
Chociaż konwencjonalne bandaże pozostają odpowiednie dla wielu ran, badacze dostrzegają potencjał tej technologii w bardziej złożonych przypadkach. Możliwość drukowania struktur opatrunkowych na żądanie może również uczynić to podejście użytecznym w odległych środowiskach. „W takich miejscach jak operacje wojskowe czy medycyna polowa, można by produkować strukturę bezpośrednio tam, gdzie jest potrzebna” – wyjaśnia Repka. „Jeśli dostępny jest generator do zasilania drukarki 3D, opatrunek można wydrukować na podstawie konkretnej rany.”
W kierunku zastosowania klinicznego
Przed wprowadzeniem technologii do praktyki klinicznej konieczne będą dalsze testy i zatwierdzenie regulacyjne. Badacze zauważają, że potrzebne są dodatkowe badania i ocena przez Amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA).
„Ostatecznym celem jest przekształcenie tych badań w rozwiązanie, które przyniesie korzyści pacjentom” – mówi Repka. Jeśli się powiedzie, 3D-drukowana struktura może stać się nowym narzędziem dla klinicystów w zarządzaniu przewlekłymi ranami, w obszarze opieki zdrowotnej, gdzie innowacyjne opcje leczenia są pilnie potrzebne.
Żel uwalniający tlen
W zeszłym miesiącu naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside opracowali żel uwalniający tlen, który może poprawić leczenie przewlekłych ran. Około 12 milionów ludzi na całym świecie cierpi na rany, które nie goją się w ciągu miesiąca, a w około 20% przypadków może to prowadzić do amputacji. Główną przyczyną jest niedobór tlenu w uszkodzonych tkankach, co utrzymuje rany w przedłużonej fazie zapalnej i zwiększa ryzyko infekcji.
Nowo opracowany żel działa jak mała elektrochemiczna „fabryka tlenu”. W połączeniu z małą baterią rozdziela cząsteczki wody, aby nieprzerwanie uwalniać tlen bezpośrednio do rany przez okres do miesiąca. W badaniach przedklinicznych z udziałem cukrzycowych i starszych myszy, leczone rany zamykały się w ciągu około 23 dni. Żel zawiera również cholinę, która pomaga regulować odpowiedzi immunologiczne i zmniejszać nadmierny stan zapalny.
Źródło: https://www.icthealth.org/news/3d-printed-wound-patch-could-improve-treatment-of-chronic-ulcers
Źródło: www.icthealth.org