Przełom w leczeniu ran? Naukowcy z Gdańska stworzyli opatrunek z żelatyny

Opatrunek z żelatyny pomoże w leczeniu ran

Znana z kuchni żelatyna może być podstawą zaawansowanego biomateriału na trudne rany? Naukowcy z Politechniki Gdańskiej pracują nad bioopatrunkiem właśnie na bazie żelatyny.  W badaniach wykorzystali rozpuszczalniki głęboko eutektyczne, które pozwalają projektować właściwości hydrożeli i tworzyć nową klasę materiałów – tzw. eutektożele. 

PRZECZYTAJ TEŻ: Będzie alternatywa dla antybiotyków? Szukają jej gdańscy naukowcy

Badania prowadził dr Tomasz Swebocki, prof. PG z Instytutu Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Gdańskiej, współpracując z naukowcami z Uniwersytetu Łódzkiego oraz CEA Saclay we Francji. Wskazują one, że można taki biomateriał wykorzystywać np. w systemach kontrolowanego uwalniania leków czy w nowoczesnych materiałach opatrunkowych, stosowanych w leczeniu trudno gojących się ran, np. przy cukrzycy, czy przeszczepach.

W inżynierii materiałowej bardzo często zaczynamy od prostych pytań: co się stanie, jeśli zmienimy tylko jeden element układu? – mówi dr Tomasz Swebocki. - W naszym przypadku był to rozpuszczalnik. Okazało się, że połączenie dobrze znanej żelatyny z rozpuszczalnikami głęboko eutektycznymi pozwala zaprojektować zupełnie nowe właściwości materiału – od sposobu transportu cząsteczek po działanie przeciwbakteryjne i biozgodność.

Naukowcy wykorzystali rozpuszczalniki głęboko eutektyczne (DES), aby zmodyfikować klasyczne hydrożele żelatynowe Jak wyjaśnia dr Swebedzki: połączenie żelatyny z DES ( rozpuszczalniki, które są łatwiejsze do otrzymania, tańsze, mniej toksyczne, często też biodegradowalne) pozwala kontrolować właściwości materiału poprzez zmianę jego środowiska chemicznego. Dzięki temu możliwe jest wpływanie na strukturę sieci polimerowej oraz sposób transportu cząsteczek, co ma istotne znaczenie dla zastosowań biomedycznych.

Zwalczy bakterie gronkowca i E. coli

Badania wykazały też, że w zależności od zastosowanego rozpuszczalnika eutektożele wykazują różne właściwości transportu antybiotyków. 

– Jedne z nich działały jak swoista „gąbka molekularna”, zatrzymując lek w strukturze żelu. Inne tworzyły bardziej zwartą barierę, spowalniając jedynie jego przenikanie bez utraty w samym żelu – tłumaczy dr Swebocki. 

Naukowiec uważa, że dzięki temu możliwe jest dostrajanie właściwości materiału do konkretnych zastosowań biomedycznych. Uspokaja też, że opracowane materiały wykazują już na tym etapie biokompatybilność, a więc w kontakcie z organizmem nie powinny wywoływać podrażnień, stanów zapalnych czy innych niepożądanych reakcji. 

ZOBZCZ TEŻ: Wynalazek z Politechniki Gdańskiej! Specjalna farba sama zwalczy bakterie

Otrzymane w ten sposób eutektożele:

• pozwalają na precyzyjne i kontrolowane uwalnianie leków;
• wykazują silne właściwości przeciwbakteryjne (m.in. wobec gronkowca złocistego MRSA);
• jako materiały w pełni biokompatybilne, dają nadzieję na stworzenie nowoczesnych opatrunków na trudno gojące się rany (np. przy cukrzycy czy w medycynie pola walki).

Kolejnym etapem badań będzie - jak mówią mnaukowcy - pogłębiona ocena funkcjonalności opracowanych materiałów w bardziej złożonych modelach biologicznych, które lepiej odzwierciedlają warunki rzeczywistego gojenia ran.