Ученые СПбГУ создали высокоэффективный гидрогель для лечения ран

Кожа — самый большой орган человеческого тела, который действует как физический барьер против внешней среды. Повреждения кожи делают организм уязвимым для инфекций, и в некоторых случаях без специальной повязки невозможно достичь нормального заживления ран. При неправильном лечении могут образовываться рубцы и происходить потеря жидкости, что значительно ухудшает процесс заживления. Возможны образования хронических или незаживающих ран.

В этом случае на помощь приходят гидрогелевые материалы. Они обладают высоким содержанием воды и пористостью, что способствует хорошему газообмену. Также таким материалам можно придавать форму поверхности раны, что обеспечивает более плотный контакт с кожей и ускоряет заживление. Помимо этого такие материалы обладают высокой впитывающей способностью, то есть могут быстро удалить продукты гниения раны.

Однако повышенная сорбционная емкость вместе с тем приводит к ухудшению механических свойств материала, из-за чего он разваливается на отдельные кусочки, а также к снижению адгезии — сцепления с поверхностью тела. Как отмечают ученые Санкт-Петербургского университета, эту проблему позволяет решить упрочнение материала с помощью химических связей. Однако наличие так называемых сшивающих агентов отрицательно сказывается на безопасности полученного вещества, поскольку они могут быть токсичными для организма человека.

Химики Санкт-Петербургского государственного университета разработали новый нетоксичный гидрогель, обладающий высокой биосовместимостью.

«Созданный нами гидрогель обладает целым рядом важных для заживления ран свойств, а именно: противовирусными, противоопухолевыми, антикоагулянтными, противовоспалительными, неиммуногенными и свойствами адгезии к тканям. Такого результата удалось достичь благодаря смешению двух биополимеров — пуллулана и хитозана — с использованием лекарственного средства гентамицин», — рассказала главный научный сотрудник лаборатории биогибридных технологий СПбГУ Майя Успенская.

По ее словам, применение хитозана позволяет расширить область применения пуллулана, который сам по себе обладает сравнительно слабыми механическими характеристиками. Дополнительно в созданный учеными СПбГУ гидрогель можно ввести лекарственные средства, например антибиотики, которые обеспечивают транспорт лекарственного препарата в рану.

Кроме того, в своей работе ученые Университета исследовали деформационные свойства используемых полимеров и поведение гелей в процессе сорбции, а также их водоудерживающие свойства и адгезию к коже с высвобождением лекарственного средства. Эксперименты показали, что разработанный в Санкт-Петербургском университете гидрогель также может применяться для создания лечебных повязок — при использовании антимикробного агента гентацимина.

По словам исследователей, высокая адгезия объясняется плотностью водородных связей и электростатическим взаимодействием полимеров, каждый из которых одновременно увеличивают сцепление полимера с раной и его прочностные характеристики.