Värvitav bioaktiivne tint ravib mis tahes kuju ja suurusega haavu – Physics World

Näiteks traumast, operatsioonist või diabeedist põhjustatud krooniliste haavade parandamine võib olla keeruline. Kui nahk on lõigatud või rebenenud, töötab keha end tervendades läbi keerulise protsessi, mis hõlmab vere hüübimist, bakteriaalsete sissetungijate kõrvaldamist, kahjustatud veresoonte taaskasvamist ja kudede ümberkujundamist.

Saadaval on tehnikad, mis võivad aidata haavu paraneda, näiteks sidemete või õmbluste paigaldamine verejooksu peatamiseks või antibiootikumide kasutamine infektsiooni vältimiseks. Kuid nüüd on Hiina teadlased välja töötanud haavade paranemise tindi, mille eesmärk on tegelikult kiirendada keha loomulikku paranemisprotsessi, mida nimetatakse kaasaskantavaks bioaktiivseks tindiks kudede paranemiseks või PAINT. Tint, mida on kirjeldatud ACSi rakendatud materjalid ja liidesed, on valmistatud hüdrogeeli sisse põimitud ekstratsellulaarsetest vesiikulitest (EV) ja seda saab 3D-printimise pliiatsi abil otse mis tahes kujuga haavadesse värvida.

Valgetest verelibledest, nagu makrofaagid, sekreteeritud EV-d mängivad olulist rolli veresoonte moodustumise soodustamisel ja põletiku vähendamisel paranemise ajal. Oma PAINT-platvormi loomiseks võttis uurimisrühm, mida juhib Dan Li Nanjing Universityning Xianguang Ding ja Lianhui Wang alates Nanjingi posti- ja telekommunikatsiooniülikool – segatud bioaktiivsed EV-d, mis on saadud M2 makrofaagidest (tüüp, mis on seotud koe parandamisega) bioühilduvate naatriumalginaathüdrogeelidega. Mõne minuti jooksul moodustab see segu tugeva EV_M2-geelvärv, mida saab kohapeal haavadele kanda.

Teadlased testisid esmalt inimese endoteelirakkude kokkupuudet erinevate EV kontsentratsioonidega (0, 100, 200 ja 300 µg/ml)._M2. Eelkõige uurisid nad mõju angiogeneesile (uute veresoonte moodustumine), mis on haavade paranemise oluline tegur.

EV-ga inkubeeritud rakud_M2 moodustasid rohkem kapillaartorusid kui töötlemata kontrollid, kusjuures angiogenees suurenes koos EV-ga_M2 kontsentratsiooni ja aja jooksul. Optiline mikroskoopia näitas, et veresoonte kogupikkus, veresoonte protsentuaalne pindala ja ristmike koguarv suurenesid pärast 6-tunnist inkubeerimist märkimisväärselt, mis näitab, et EV_M2 võib soodustada angiogeneesi vitro.

Järgmisena inkubeeris meeskond makrofaage kolme EV kontsentratsiooniga_M2. Makrofaagid on immuunsüsteemi oluline osa: nad reageerivad võõrainete sissetungile ja seisavad vastu neile ning mängivad võtmerolli kahjustatud kudede parandamisel ja regenereerimisel. Makrofaagide polariseerumine M1 (põletikku soodustavast) fenotüübist M2 (paranemist soodustav) on tõhus lähenemisviis haavade paranemise soodustamiseks. Võrreldes kontrollrühmaga suurenes M2 ja M1 makrofaagide suhe EV-s oluliselt_M2 rühmad, mis näitab, et EV_M2 soodustas M2 fenotüübi polariseerumist kontsentratsioonist sõltuval viisil.

Lõpuks hindasid teadlased PAINTi terapeutilist toimet in vivo vigastatud hiirtel. Selleks töötasid nad välja 3D-printimispliiatsi, mis segab EV-d sisemiselt_M2 hüdrogeeli prekursoritega, et moodustada EV_M2- geeli tint naha pinnal. Seda pealekandmisprotsessi saab kohandada nii, et see sobiks iga haava suuruse ja kujuga.

Pärast 9 mm ümmarguse haava tekkimist hiirte seljale raviti loomi EV-ga_M2-geeli tint, mis sisaldab EV kontsentratsiooni 100 või 300 µg/ml_M2või ilma geelita. Fluorestsentskujutis 6 ja 12 tundi pärast manustamist näitas, et tint vabastas pidevalt EV_M2 haava sisse.

Võrreldes kontrollrühmaga raviti hiirtel EV-d_M2-geelil oli haavade paranemine märgatavalt kiirenenud. 12. päeval vähendati haavapiirkondi 21.22, 12.87 ja 6.73%-ni algsest suurusest kontrollrühmades, vastavalt 100 ja 300 µg/ml. Histoloogia näitas, et EV_M2-geeli tint suurendas oluliselt epidermise paksust ja soodustas kollageenkiudude moodustumist, mis on olulised tegurid vastloodud kudede ümberkujundamisel.

Nutikad õmblused võivad vältida infektsioone kirurgilistes kohtades

Kooskõlas vitro leide, suurendas tint oluliselt ka keskmist mikroveresoonte tihedust haava piirkonnas ja polariseeris makrofaagid M2 fenotüübile. 14. päevaks armistumine järk-järgult vähenes ja 300 µg/ml rühmas olid hiirte haavad peaaegu täielikult paranenud.

Teadlaste sõnul võib see töö aidata tervendada mitmesuguseid lõikehaavu kiiresti ja lihtsalt, ilma et oleks vaja keerulisi protseduure. "Meie uuring näitab bioaktiivse EV-tindi suurt potentsiaali biomeditsiinilistes rakendustes," järeldavad nad. Kuigi PAINT platvormi pole veel inimestel katsetatud, kavatseb meeskond lõpuks töötada kliinilise tõlke nimel, räägib Ding Füüsika maailm.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• EVM Finance. Detsentraliseeritud rahanduse ühtne liides. Juurdepääs siia.
• Quantum Media Group. IR/PR võimendatud. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 andmete luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/paintable-bioactive-ink-heals-wounds-of-any-shape-or-size/