01.02.2024 г.
Заживление ран – это комплексный процесс, который включает такие этапы, как коагуляция (до 1 дня), воспаление (от 1 до 3,5 дней), пролиферация клеток и эпителизация (от 1,5 до 13 дней) и ремоделирование раны (от 5 дней и до окончания восстановления). Эти временные рамки типичны для идеальных условий ранозаживления, и могут увеличиваться под влиянием внешних факторов, а основной угрозой для быстрого заживления является бактериальная инфекция. Актуальной задачей является сокращение сроков заживления еще на ранних этапах коагуляции и воспаления, а также обеспечение надежной защиты от инфицирования раны.
Учёные ИБХФ РАН – представители лаборатории физико-химии композиций синтетических и природных полимеров, лаборатории термодинамики биосистем и лаборатории количественной онкологии – опубликовали результаты исследования новых биомиметических материалов для ускоренного заживления ран в журнале International Journal of Biological Macromolecules (IF 8.2).
Коллективу удалось разработать материалы, которые позволяют эффективно решить эти задачи, ускорив ранозаживление на первых стадиях. Результаты исследований на лабораторных животных показали, что новые материалы ускорили закрытие раны на 35% уже на 3-й день. Важно, что разработанные ранозаживляющие материалы обеспечивают защиту раны от бактериальных инфекций в течение более чем 10 дней, а также являются носителями дополнительных факторов роста – белковых молекул, которые позволяют обеспечить бесшрамное ранозаживление.
Авторы подробно описывают важнейшие свойства новых материалов: прочность, воздухопроницаемость, степень развития поверхности, а также роль этих свойств в процессе ранозаживления. Важно, что успех новых материалов в ранозаживлении обусловлен тем, что они являются биомиметиками, то есть имеют сложную высокоразвитую структуру, подобную структуре, созданной в живой природе. Такие материалы имеют высокую степень сродства с тканями живого организма и показывают наилучшие клинические результаты.
Отдельно следует отметить, что новые материалы являются экологичной альтернативой существующим решениям в области ранозаживления, поскольку они созданы на основе биоразлагаемого и биосовместимого полимера поли-3-гидроксибутирата, модифицированного гемином и фибриногеном. Такие материалы полностью растворяются в процессе заживления раны, а продукты их деградации полностью и безопасно выводятся в процессе метаболизма из организма. Причем гемин является производным гемоглобина, а фибриноген – белком-предшественником фибрина, составляющего основу сгустка при свертывании крови. Поэтому новые материалы абсолютно безопасны для лечения даже обширных ран.
Работа выполнена при финансировании Российского научного фонда (соглашение № 22-73-00038).
О работе сообщалось в telegram-канале Минобрнауки России. Другие подробности об исследовании изложены в материале, опубликованном на портале Indicator.ru.
Polina M. Tyubaeva, Ivetta A. Varyan, Elena D. Nikolskaya, Nikita G. Yabbarov, Margarita V. Chirkina, Maria B. Sokol, Mariia R. Mollaeva, Lyubov V. Yurina, Alexandra D. Vasilyeva, Mark A. Rosenfeld, Sergei I. Obydennyi, Ivan A. Chabin, Anatoly A. Popov, Electrospinning of biomimetic materials with fibrinogen for effective early-stage wound healing, International Journal of Biological Macromolecules, Volume 260, Part 2, 2024, 129514, DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.129514
