Инъекционный самоадаптирующийся гидрогель с функционализированными металл-органическими каркасами для улучшенного заживления ран в динамической инфекционно-воспалительной среде

Введение

Заживление ран — это динамический процесс, часто осложняемый бактериальной инфекцией. Размножение бактерий и вызванное ими чрезмерное воспаление препятствуют заживлению, что может привести к формированию хронических ран. Для решения этих проблем необходимы многофункциональные раневые покрытия, способные устранять инфекцию, снижать воспаление и восстанавливать микроокружение раны.

Цель исследования

Разработка инъекционного самоадаптирующегося гидрогеля с металл-органическими каркасами (MOF), функционализированными ионами серебра (Ag⁺) и меди (Cu²⁺), для ускоренного заживления ран в условиях инфекции и воспаления.

Методы

Гидрогель OGAC был создан путем включения MOF-Ag и MOF-Cu в смесь окисленного декстрана и желатина. Исследованы следующие свойства:

• Инъекционность и адгезивность
• Гемостатическая активность
• Антибактериальная и антибиопленочная активность (против Escherichia coli и Staphylococcus aureus)
• Антиоксидантная активность (имитация супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы)
• Биосовместимость и эффективность заживления инфицированных ран на модели мышей

Результаты

Гидрогель OGAC продемонстрировал:

• Высокую инъекционность и способность к адгезии, обеспечивая физический барьер для защиты раны
• Эффективную антибактериальную активность, включая подавление биопленок
• Антиоксидантные свойства, способствующие снижению воспаления
• Ускоренное заживление инфицированных ран в эксперименте на животных

Выводы

Гидрогель OGAC представляет собой перспективный многофункциональный материал для клинического применения в лечении ран благодаря сочетанию антибактериальных, противовоспалительных, антиоксидантных и регенеративных свойств.

Термины и сокращения

• MOF (Metal-Organic Framework) — металл-органические каркасы, пористые материалы с высокой площадью поверхности
• MOF-Ag — MOF, функционализированный ионами серебра
• MOF-Cu — MOF, функционализированный ионами меди
• OGAC — гидрогель на основе окисленного декстрана, желатина, MOF-Ag и MOF-Cu