Разработка новых натуральных антибактериальных повязок для заживления глубоких кожных ран c быстрым свертыванием крови и остановки кровотечения

Согласно отчету новостного издания Тегеранского университета со ссылкой на Исследовательский центр биохимии и биофизики, Самане Садат Мирхаджи и Марджан Сулейманпур, два магистранта биофизики Исследовательского центра биохимии и биофизики Тегеранского университета, под руководством выдающегося профессора Али Акбара Сабури, преуспели в изготовлении раневых повязок в лаборатории биотермодинамики. Естественный антибактериальный препарат с контролируемым высвобождением лекарственных веществ для ускорения регенерации глубоких кожных ран.
Проект по созданию новых натуральных антибактериальных раневых повязок для заживления глубоких кожных ран с быстрой остановкой кровотечения успешно завершил этап лабораторных и животных исследований, а также всех необходимых диагностических испытаний и испытаний на безопасность. Один из достижений этих проектов, а именно природная и натуральная раневая повязка на основе альгинатного полимера, недавно была опубликована в очень престижном международном журнале «Scientific Reports» из серии публикаций «Springer-Nature», на которую ссылаются 10 международных статей в течение нескольких месяцев после публикации.
Также готовится и представляется для журнала ACS Applied Materials & Interfaces второе достижение – натуральная раневая повязка на основе природного полимера хитозана.
 Эти статьи были подготовлены в сотрудничестве с профессором Седриком Делаторре из Университета Блеза Паскаля во Франции. Следует отметить, что эта новая лечебная повязка получила национальный патент.
Профессор Али Акбар Сабури, руководитель этого проекта, рассказал о деталях вышеупомянутых открытий: «кожа, как самый большой орган тела, способна защитить тело и его компоненты в качестве барьера от механических и микробных повреждений. Следовательно, повреждения кожи или раны являются серьезной проблемой в современной медицине. Особенно заживление тяжелых хронических ран, которые длятся более 12 недель и часто связаны с рецидивами. Эти раны вызваны некоторыми заболеваниями, такими как диабет, опухолевые заболевания и физиологические инфекции. Также появление бактерий на месте раны и появление инфекционных ран, устойчивых к лечению, всегда являлись серьезными и фундаментальными проблемами, вызывающими инфекцию, повышенное повреждение тканей и неприятный запах на местах ран, для устранения которых используют коммерческие антибиотики, что, в последствии, вызывает более серьезные осложнения, в том числе аллергию и кожный зуд. Поэтому разработка натуральной антимикробной повязки, совместимой с клетками кожи, для заживления ран имеет важное значение в области здравоохранения и улучшения качества жизни людей.
    Профессор Тегеранского университета заявил, что, разработанные раневые повязки основаны на хитозане и природных полимерах альгината, которые содержат белок фибриноген в качестве тромбообразующего вещества и низин, в качестве антибактериального вещества.
Каждый из компонентов этих перевязочных материалов играет очень важную роль в четырех стадиях заживления ран: гомеостаз, воспаление, пролиферация и регенерация.
        Стадия гемостаза начинается сразу после образования раны, и образованию тромба на месте раны способствуют различные факторы, одним из которых является белок фибриноген, который используется в данном этапе. Фибриноген представляет собой белок плазмы человека, который был добавлен к исходному субстрату в качестве фактора образования тромбов на месте раны, а также для повышения прочности гидрогелевого субстрата, чтобы обеспечить те же условия, что и исходная ткань. Так же он добавил: «вторая стадия заживления ран, называемая фазой «воспаления», связана с отечностью и покраснением, и на этой стадии в действие вступают различные факторы, в том числе лейкоциты, для уничтожения бактерий в зоне ранения, которые очень важны при глубоких и застарелых ранах, что занимает много времени. В результате этого исследования мы использовали низин в качестве природного антибактериального вещества, который значительно помог процессу заживления ран на данном этапе».
Профессор Али Акбар Сабури так же упомянул, что как только бактерии будут уничтожены и  рана будет очищена, наступают два заключительных этапа: размножения и роста, а также с образованием фибробластов, образованием коллагена и созданием новых кровеносных сосудов, ткань кожи завершает этапы репарации, для чего в качестве основного гидрогелевого субстрата использовали альгинат и хитозан. Альгинат, как биосовместимый полимер, способен улучшать образование новых кровеносных сосудов в поврежденной ткани и ускорять процесс образования коллагеновой ткани, а также благодаря своей благоприятной набухающей способности, абсорбирует инфекционные выделения из раны и обеспечивает контролируемый доступ лекарственных веществ к месту раны.  Полимер хитозан, используемый в данной повязке, также используется в качестве антибактериального средства и коагулянта крови.
Этот проект был реализован в несколько этапов целевых исследований, включая биофизические исследования, проектирование, производство, оптимизацию и определение характеристик терапевтического гидрогеля и, наконец, этап исследований на животных, на каждом из которых были успешно получены необходимые компоненты. На первом этапе были проведены биофизические и структурные исследования для изучения взаимодействия компонентов раневых повязок на молекулярном уровне. После получения согласований этого этапа, на следующем этапе, после детальных проверок, многочисленных оптимизаций и настройки выпуска противомикробного препарата в течение 48 часов, были зафиксированы все необходимые диагностические и лабораторные исследования.
 Профессор кафедры биофизики научно-исследовательского центра биохимии и биофизики (ИББ) упомянул: «результаты многочисленных лабораторных испытаний доказали, что раневые повязки, разработанные за счет использования натуральных материалов, не обладают токсичностью для клеток организма и не вызывают какой-либо чувствительности, покраснения или зуда кожи. Они также обладают эффективной антибактериальной способностью в отношении широкого спектра бактерий, тем самым препятствуя выживанию и распространению бактерий на месте раны и предотвращая появление неприятного запаха, затягивания воспаления и ухудшения повреждения тканей. Благодаря своей пористой структуре эти раневые повязки обеспечивают возможность оксигенации и контролируемого выделения противомикробных веществ в раневую среду, что очень благоприятно для кожной ткани. Также испытания, связанные со свертываемостью крови, также показали, что раневые повязки ускоряют гомеостазную фазу процесса заживления ран благодаря способности быстро образовывать тромб за счет присутствия белка фибриногена наряду с хитозаном. Также испытания, связанные со свертываемостью крови показали, что раневые повязки ускоряют гомеостазную фазу процесса заживления ран благодаря способности быстро образовывать тромб за счет присутствия белка фибриногена наряду с хитозаном. Механические испытания также подтвердили, что присутствие фибриногена помогло повязке иметь очень хорошую прочность.
Результаты исследований на животных и гистологических исследований также показали, что полученная раневая повязка после наложения на кожу стимулирует выработку коллагена и создание новых кровеносных сосудов в поврежденной кожной ткани, способна полностью регенерировать глубокую рану менее чем за три недели, а за счет обеспечения тканей влагой и кислородом, на коже не остается шрамов. Наличие в повязках нескольких антибактериальных веществ наряду с останавливающим кровотечение средством, а также использование натуральных биосовместимых материалов являются характерными особенностями этих двух продуктов, что делает их более эффективными по сравнению с другими видами раневых повязок.