Hydrożel wytwarzany przez bakterie pomaga leczyć rany wewnętrzne
Leczenie ran Newsy Nowe technologie Opatrunki Pod sliderem

Hydrożel wytwarzany przez bakterie pomaga leczyć rany wewnętrzne

Naukowcy z Harvardu postanowili opracować spraye z hydrożelu wytwarzanego przez bakterie, które mogą pomóc leczyć różnego rodzaju rany wewnętrzne. Nowatorski produkt wykorzystuje naturalne procesy inicjowane przez szczepy E. coli, co zostało zainspirowane biofilmami bakteryjnymi, często obecnymi w ranach zewnętrznych.

Hydrożel, który zabezpiecza rany wewnętrzne, wykorzystując mechanizmy bakterii

Opatrunek lub bandaż to najprostsze sposoby, aby wspomóc leczenie skaleczeń skóry, ale w przypadku ran wewnętrznych nie jest to takie proste. Po pierwsze, znacznie trudniej jest dotrzeć do tej powierzchni, aby „opatrzyć” ją, a gdy jest otwarta, np. podczas operacji, śliska warstwa śluzu zapobiega przyklejaniu się materiałów. Dlatego naukowcy z Harvardu postanowili opracować spraye z hydrożelu wytwarzanego przez bakterie, które mogą pomóc leczyć różnego rodzaju rany wewnętrzne.

Hydrożele to obecnie bardzo obiecujące narzędzia ułatwiające gojenia ran przy urazach skóry, tkanek, naczyń krwionośnych lub chrząstki. Są one szczególnie przydatne, ponieważ nie tylko chronią ranę przed infekcją, ale często mogą aktywnie atakować wszelkie drobnoustroje. Naukowcy z dwóch szkół Harvarda – the Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering i the School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) – stworzyli nowy hydrożel, który ma spełniać właśnie te funkcje, tylko w narządach wewnętrznych. Jak poinformowali naukowcy, działa on na powierzchni jelit i jest stosunkowo łatwy do wytworzenia – wystarczy wykorzystać w tym celu odpowiedni rodzaj bakterii.

Nowy hydrożel zespołu z Harvardu zawiera niepatogenny szczep E. coli i białka CsgA curli. Te białka curli „zaczepiają się” o białka zwane human trefoil factor (TFF), które są obecne w komórkach jelitowych i wytwarzają śluz. Pozwala to hydrożelowi przykleić się do normalnie śliskiej powierzchni, tworząc wodoszczelne uszczelnienie, które wspomaga gojenie się rany. Białka CsgA curli wytwarzane są przez E. coli, co ma kilka zalet – dzięki temu można je w prosty sposób wytworzyć, a utrzymanie bakterii w hydrożelu sprawia, że substancja stale uzupełnia się, pozwalając na dłuższe działanie. Zespół opracował także wersję „bezkomórkową”, w której nie ma bakterii – wówczas skuteczność hydrożelu jest krótsza.

„Skopiowaliśmy mechanizmy z biofilmów i wykorzystaliśmy je w odwrotny sposób”

Zespół przetestował materiał na próbce tkanki okrężnicy pobranej od kozy. Dzięki zastosowaniu różnych rodzajów TFF udało im się nakłonić hydrożel do selektywnego przylegania do wewnętrznej lub zewnętrznej powierzchni okrężnicy. Inne TFF zwiększały czas, w którym hydrożel pozostawał na miejscu, nawet do ponad 5 dni.

Naukowcy przewidują, że ten „opatrunek” hydrożelowy będzie można rozpylić na ranę podczas zabiegu chirurgicznego czy endoskopowego, a nawet zamknąć w kapsułce przeznaczonej do połknięcia. Ostatni przypadek specjaliści przetestowali na myszach, stwierdzając, że bakterie w żywych hydrożelach przeżyły wystarczająco długo, aby dotrzeć do jelita ślepego – woreczka znajdującego się pomiędzy jelitem cienkim a grubym. Co ciekawe, inspiracją dla tego projektu były biofilmy bakteryjne, które uważa się za uciążliwe w procesie gojenia ran zewnętrznych.

– Wiadomo, że naturalnie produkowane biofilmy utrudniają gojenie do tego stopnia, że ​​wymagają interwencji specjalistów w zakresie leczenia ran – powiedziała Anna Duraj-Thatte, główna autorka badania. – Zasadniczo skopiowaliśmy ten mechanizm, aby wykorzystać go w odwrotny sposób, czyli wyprodukować materiały, które mogłyby wspomagać gojenie w środowisku niedostępnym dla innych środków.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Advanced Materials”.

Źródło: Newatlas.com

Przeczytaj również: Opatrunki elektrochemiczne, które zakłócają rozwój biofilmów bakteryjnych

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *