Un vendaje recubierto de nanofibras combate las infecciones y ayuda a curar las heridas – Física Mundial

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/nanofibre-coated-bandage-fights-infection-and-helps-heal-wounds-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/nanofibre-coated-bandage-fights-infection-and-helps-heal-wounds-physics-world-2.jpg" data-caption="Aprovechar la actividad biológica Tamer Uyar (izquierda), Mohsen Alishahi y sus colegas están utilizando el compuesto botánico Lawsone para crear vendajes de algodón recubiertos de nanofibras que combaten las infecciones y ayudan a que las heridas sanen más rápido. (Cortesía: Darcy Rose/Universidad de Cornell)”>

La cicatrización de heridas es un procedimiento complejo que representa un importante desafío sanitario. La mayoría de los apósitos médicos utilizados en las heridas están hechos de gasa de algodón, que es biocompatible, transpirable, absorbente y suave, pero no promueve la curación ni combate las infecciones. Lo que se necesita es un vendaje inteligente que ayude a acelerar el proceso de curación y al mismo tiempo combata de forma proactiva las infecciones.

Un equipo de investigación en Cornell University está abordando este desafío, mejorando el rendimiento de los apósitos de algodón recubriéndolos con una capa de nanofibras biológicamente activas. Las nanofibras aprovechan las propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antibacterianas de la lawona, un compuesto botánico que se encuentra abundantemente en las hojas de henna.

Las propiedades terapéuticas de Lawsone lo convierten en un candidato interesante para el tratamiento de heridas, pero su solubilidad limitada dificulta su incorporación a los apósitos. En cambio, los investigadores utilizaron ciclodextrinas, oligosacáridos naturales producidos a partir de almidón, para crear complejos de inclusión que unen las moléculas de ley uno en su interior. Este proceso mejora la solubilidad, estabilidad y biodisponibilidad de Lawsone y podría aumentar su impacto terapéutico. Fundamentalmente, las ciclodextrinas son compatibles con el electrohilado, lo que las hace adecuadas para crear recubrimientos de nanofibras sobre sustratos de algodón.

"El uso excesivo y prolongado de antibióticos sintéticos en altas concentraciones ha contribuido al aumento de la epidemia mortal de microbios resistentes a múltiples fármacos", afirma domador uyar, director del Laboratorio de NanoFibras y NanoTextiles, en un comunicado de prensa. "El uso de antibacterianos naturales y potentes como Lawsone puede servir como una alternativa a los antibacterianos sintéticos".

Agente bioactivo

Uyar y sus colegas utilizaron dos ciclodextrinas (HP-β-CD y HP-γ-CD) para crear complejos de inclusión con proporciones CD/lawsone de 2:1 y 4:1 M. Luego emplearon tecnología de electrohilado para fabricar redes nanofibrosas CD/lawsone. con diámetros de fibra promedio de alrededor de 300 a 700 nm.

Una forma valiosa de mejorar la curación es reducir el estrés oxidativo en el microambiente de la herida. El equipo investigó las propiedades antioxidantes de las nanofibras utilizando una técnica de eliminación de radicales DPPH. Esta prueba de DPPH implicó mezclar las redes nanofibrosas en agua destilada, agregar una solución metanólica de DPPH y luego usar espectroscopia UV-visible para medir la disminución en la absorción de DPPH a lo largo del tiempo.

Las nanofibras con una relación CD/lawsona 2:1 M mostraron una mayor actividad antioxidante (debido al mayor contenido de leyesona), mientras que HP-β-CD mostró mayor actividad que HP-γ-CD. La actividad antioxidante aumentó con el tiempo, pasando de aproximadamente el 20 % en 1 h a alrededor del 65 % en 24 h, para las nanofibras HP-β-CD/lawsone 2:1.

Los investigadores señalan que las muestras de nanofibras exhibieron una actividad antioxidante significativamente mayor (y, por lo tanto, el potencial de una curación más rápida de las heridas) que la de ley pura. Lo atribuyen al aumento de la solubilidad conferida por la inclusión de CD y a la alta relación superficie-volumen de la red nanofibrosa.

Además de favorecer la cicatrización de heridas, un apósito inteligente debería ayudar a prevenir y erradicar infecciones. Por ello, los investigadores evaluaron la actividad de las nanofibras contra dos cepas bacterianas destacadas: las gramnegativas E. coli y grampositivos S. aureus. Disolvieron muestras de nanofibras en soluciones bacterianas, incubaron las muestras a 37 °C durante 24 h y luego las colocaron en placas para el recuento de colonias.

Las muestras de control negativo no tratadas no mostraron ninguna actividad antimicrobiana y las bacterias continuaron creciendo. Por el contrario, los cuatro tipos de nanofibras demostraron una potente actividad antimicrobiana, erradicando por completo ambas. E. coli y S. aureus bacterias, como se ve por la ausencia de colonias en las placas de cultivo. No hubo diferencias en el efecto de las nanofibras con proporciones molares de 4:1 y 2:1, lo que indica que incluso aquellas con menor contenido de leyesona poseían suficiente actividad antibacteriana.

Liberación rápida

Seleccionando HP-β-CD/lawsone 4:1 y HP-γ-CD/lawsone 4:1 como candidatos óptimos para crear apósitos, los investigadores recubrieron sustratos de algodón con muestras nanofibrosas para investigar su capacidad para liberar Lawsone. Sumergieron las muestras recubiertas de nanofibras en una solución de PBS y las colocaron en un agitador orbital a 37 °C. Luego evaluaron la liberación acumulativa de Lawsone analizando pequeñas muestras extraídas en intervalos de tiempo específicos.

La mayor parte del contenido de Lawsone, aproximadamente el 84% en HP-β-CD/lawsone 4:1 y el 77% en HP-γ-CD/lawsone 4:1, se liberó dentro de los 30 s iniciales. Esta pronunciada liberación inicial se atribuye a la rápida disolución del recubrimiento de nanofibras, que se completó después de 3 minutos, momento en el que se liberó toda la ley. Los investigadores señalan que el perfil de liberación exhibido por las muestras recubiertas de algodón reflejaba el de las fibras independientes.

"Este estudio avanza en el ámbito del tratamiento de heridas al mejorar la actividad de Lawsone mediante la complejación de inclusiones y la funcionalización del algodón mediante recubrimientos de nanofibras CD/lawsone", concluye el equipo. "Con prometedores atributos antibacterianos y antioxidantes, este método innovador es muy prometedor para el desarrollo de apósitos biofuncionales para heridas con mayor potencial terapéutico".

El equipo ahora está investigando otros agentes bioactivos. “Los próximos pasos serán probar su citotoxicidad, pruebas antiinflamatorias y in vivo estudios para la cicatrización de heridas”, dice Uyar. Mundo de la física.

La investigación se describe en Revista Internacional de Farmacia.

• Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
• PlatoData.Network Vertical Generativo Ai. Empodérate. Accede Aquí.
• PlatoAiStream. Inteligencia Web3. Conocimiento amplificado. Accede Aquí.
• PlatoESG. Carbón, tecnología limpia, Energía, Ambiente, Solar, Gestión de residuos. Accede Aquí.
• PlatoSalud. Inteligencia en Biotecnología y Ensayos Clínicos. Accede Aquí.
• Fuente: https://physicsworld.com/a/nanofibre-coated-bandage-fights-infection-and-helps-heal-wounds/