Исследование электроспиннинг-пластырей с памятью формы как системы доставки гентамицина
Введение
В данной статье исследуется применение технологии электроспиннинга для создания полимерных систем доставки лекарственных средств с термочувствительными свойствами памяти формы. Основная гипотеза заключается в разработке электроспиннинг-пластырей, содержащих антибиотик, для минимально инвазивной имплантации в организм с целью локальной антиинфекционной терапии послеоперационных инфекций.
Цель
Целью исследования является создание и характеристика электроспиннинг-пластырей на основе сополимера полилактида и поликапролактона (PLLA-co-PCL 70:30), обладающих памятью формы и способных к контролируемому высвобождению гентамицина (GS).
Методы
Для изготовления пластырей использовался сополимер PLLA-co-PCL 70:30, выбранный благодаря его температуре стеклования (Tg) в диапазоне 32–42 °C, что соответствует температуре тела. Гентамицин был включен в состав пластырей как антибиотик последней линии терапии против мультирезистентных бактерий. После изготовления пластыри подвергались термообработке для активации памяти формы (SMT) при различных температурных условиях. Характеризация включала:
- Сканирующую электронную микроскопию (SEM) для анализа морфологии нановолокон.
- Дифференциальную сканирующую калориметрию (DSC) для изучения термических свойств.
- Механические испытания для оценки прочности.
- Тестирование антибактериального эффекта на клинических штаммах S. Aureus.
Результаты
Результаты показали, что свойства памяти формы PLLA-co-PCL 70:30 сохраняются после загрузки GS и термообработки при 60 °C, которая не влияла на морфологию нановолокон и высвобождение препарата. Однако электроспиннинг и загрузка GS привели к изменению конформации сополимера, что отразилось на термическом поведении пластырей. Механические свойства матриц делают их пригодными для применения при внутренних хирургических ранах, особенно в мягких тканях. Антимикробный эффект пластырей продемонстрировал положительные результаты против чувствительных к гентамицину штаммов, включая клинический изолят.
Выводы
Исследование подтвердило возможность создания электроспиннинг-пластырей на основе PLLA-co-PCL 70:30 с памятью формы и контролируемым высвобождением гентамицина. Полученные пластыри обладают потенциалом для применения в локальной антибактериальной терапии послеоперационных инфекций, особенно в случаях резистентных к другим антибиотикам бактерий.
Термины и сокращения
- PLLA-co-PCL 70:30 – сополимер полилактида и поликапролактона в соотношении 70:30.
- GS – гентамицин, антибиотик.
- SMT – термообработка для активации памяти формы (Shape Memory Treatment).
- SEM – сканирующая электронная микроскопия.
- DSC – дифференциальная сканирующая калориметрия.
- Tg – температура стеклования.