Ученые из Нанскинского университета создали пластырь с цианобактериями, который помогает бороться с ранами у тех, кто страдает от диабета. Пластырь насыщает рану кислородом и способствует ее заживлению, сообщает N+1.
У четверти больных диабетом есть риск развития хронических ран, в том числе диабетической стопы - гнойно-некротических и язвенных поражений кожи, которые в запущенном случае ведут к ампутации. Постоянно повышенное содержание глюкозы в крови приводит к гипоксии (недостатку кислорода) в тканях, вследствие чего раны не могут запустить рост сосудов и процесс заживления.
Исследователи использовали для локального обогащения кислородом цианобактерии Synechococcus elongatus. Они способны к фотосинтезу и производят кислород из неорганических соединений углерода. Цианобактерии поместили в гидрогелевые шарики диаметром один миллиметр, из которых сделали пластыри. Примыкающую к коже часть пластыря покрыли мембраной из тефлона с отверстиями в 0,22 микрометра - через них кожа и пластырь могли обмениваться газами и жидкостями.
На свету в пластыре с цианобактериями концентрация кислорода повышалась с нуля до 600 микромоль на литр. Когда в гидрогель добавили дополнительный карбонат натрия (субстрат для фотосинтеза), концентрация кислорода увеличилась вдвое. Затем пластырь проверили на кусочке мышиной кожи. Растворенный кислород проникал сквозь кожу в более чем сто раз эффективнее, чем при локальной оксигенотерапии.
Ученые проверили действие пластыря на ранах мышей с искусственно вызванным диабетом. В результате пластырю удалось снизить содержание маркера гипоксии, усилить деление фибробластов, миграцию кератиноцитов и дифференциацию клеток эндотелия.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.
У мышей с диабетом рана не затягивалась даже к 15 дню, тогда как у контрольных животных заживление рубца занимало 12 дней. При использовании пластыря рана затягивалась на 45% за шесть дней, а через 12 дней полностью закрывалась.
Ученые изучили действие пластыря на кожный трансплантат. У мышей с диабетом на лоскуте кожи уже на второй день после операции появились некротизированные участки, а на четвертый день кожа полностью отмерла и отпала. У контрольных мышей участки лоскута тоже отмирали и на шестой день отпадали. Оксигенотерапия сократила долю некротизированных тканей практически до контрольного уровня (58%), а у животных с пластырями она составила всего 18%- лоскут прижился даже лучше, чем у контрольных животных.