Испытаны новые биомиметические материалы для эффективного заживления ран

Коллектив ученых из Российского экономического университета имени Г.В. Плеханова (РЭУ им. Г.В. Плеханова) и Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук (ИБХФ РАН) завершил серию испытаний на лабораторных животных новых ранозаживляющих материалов. Исследование опубликовано в журнале International Journal of Biological Macromolecules.

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.

Коллективу ученых из РЭУ им. Г.В. Плеханова и ИБХФ РАН 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.

«Полученные результаты открывают новые перспективы в области регенеративной медицины. Исследования на лабораторных животных показали, что подобранные системы, включающие полимер, модифицирующую добавку, белковую молекулу, позволяют не только эффективно активировать ранозаживление, но и значительно ускорить его», – комментирует кандидат химических наук Полина Тюбаева .

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 (резорбируются) в процессе заживления раны, а продукты их деградации полностью и безопасно выводятся в процессе метаболизма из организма. Причем гемин является производной гемоглобина, а фибриноген является 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).