Хидрогел превръзка за рани отделя антибиотик при нужда

Биомедицински инженери от американския университет Brown разработиха превръзка за рани от материал, който отделя антибиотик, но само в случаите, когато в засегнатото място има опасни бактерии. Освен че така може да се избегне ненужен прием на антибиотик, се ускорява и зарастването на самата рана.

Резултатите са публикувани в списание Science Advances.

Как действа хидрогелът в превръзката за рани

Хидрогелът е чувствителен на ензим, който се произвежда от различни видове опасни бактерии. Когато установи наличие на този ензим в раната, той започва да се разгражда и да отделя антибиотик. Ако няма опасни бактерии, антибиотикът остава капсулован.
„Антимикробната резистентност е проблем от световен мащаб, затова е много важно да променим начините, по които използваме антибиотици“, отбелязва проф. Анита Шукла, участвала в създаването на „умната“ превръзка.

Иновативният хидрогел отделя антибиотик само когато открие опасни бактерии

От изследването на екипа става ясно, че материалът има висока селективна способност и успешно разпознава ензимите на онези бактерии, които обикновено водят до инфектиране на раните. Освен това, за разлика от използваните в лечебните заведения хидрогел превръзки, тази почиства по-ефективно нараненото място, което означава и по-бързо зарастване.

Хидрогеловете са гелоподобни материали, изградени основно от вода и дълги, подобни на спагети, полимерни молекули. Полимерите остават свързани помежду си с помощта на други, по-малки молекули, известни като crosslinkers. Благодарение на тях гелът не се разкъсва.

При създаването на новия материал американските специалисти избират свързващи молекули, които се разпадат само когато са в контакт с ензимите бета-лактамаза, произвеждани от различни видове бактерии. След разпадането на гела, се отделя и антибиотикът в него.

Реактивността на материала при взаимодействие с ензимите е потвърдена в по-рано проведени лабораторни експерименти. Ако в раната няма опасни бактерии, гелът в превръзката може да остане непокътнат за продължителен период от време. Екипът подчертава, че именно селективността на хидрогела е основно предимство на тяхното изобретение.

Стабилност на материала, тестове върху животни и бъдещи приложения на хидрогела за рани

Американското проучване показва още, че, ако не бъде активиран процесът по разграждане, материалът запазва своята цялост и съответно съдържащия се в него антибиотик за дълго време. „Формулата е много стабилна и не позволява на лекарството да изтече. То е добре капсуловано и е нужно немалко количество от ензима бета-лактамаза, за да се отдели в раната“, пояснява Шукла.

Еднократно приложение на хидрогела може да унищожи бактериите в нея

Поредицата от експерименти с мишки показва, че еднократно приложение на хидрогела може да се справи напълно с бактериална инфекция на раната. Предимството на новия вид превръзка е, че едновременно унищожава патогена и подпомага зарастването.

Екипът вече е патентовал новия материал и работи върху неговото усъвършенстване, преди евентуално да бъде пуснат на пазара.