Вчені з Нанскінського університету створили пластир з ціанобактеріями, який допомагає боротися з ранами у тих, хто страждає від діабету. Пластир насичує рану киснем і сприяє загоєнню, повідомляє N+1.
У чверті хворих на діабет є ризик розвитку хронічних ран, у тому числі діабетичної стопи - гнійно-некротичних і виразкових уражень шкіри, які в запущеному випадку ведуть до ампутації. Постійно підвищений вміст глюкози в крові призводить до гіпоксії (нестачі кисню) в тканинах, внаслідок чого рани не можуть запустити зростання судин і процес загоєння.
Дослідники використали для локального збагачення киснем ціанобактерії Synechococcus elongatus. Вони здатні до фотосинтезу і виробляють кисень з неорганічних сполук вуглецю. Ціанобактерії помістили в гідрогелеві кульки діаметром один міліметр, з яких зробили пластирі. Частину пластиру, що примикає до шкіри, покрили мембраною з тефлону з отворами в 0,22 мікрометра - через них шкіра і пластир могли обмінюватися газами і рідинами.
На світлі в пластирі з ціанобактеріями концентрація кисню підвищувалася з нуля до 600 мікромоль на літр. Коли в гідрогель додали додатковий карбонат натрію (субстрат для фотосинтезу), концентрація кисню збільшилася вдвічі. Потім пластир перевірили на шматочку мишачої шкіри. Розчинений кисень проникав крізь шкіру більш ніж у сто разів ефективніше, ніж при локальній оксигенотерапії.
Вчені перевірили дію пластиру на ранах мишей із штучно викликаним діабетом. В результаті пластиру вдалося знизити вміст маркера гіпоксії, посилити поділ фібробластів, міграцію кератиноцитів і диференціацію клітин ендотелію.
Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій та культури.
У мишей з діабетом рана не затягувалася навіть до 15 дня, тоді як у контрольних тварин загоєння рубця займало 12 днів. При використанні пластиру рана затягувалася на 45% за шість днів, а через 12 днів повністю закривалася.
Вчені вивчили дію пластиру на шкірний трансплантат. У мишей з діабетом на лоскуті шкіри вже на другий день після операції з'явилися некротизовані ділянки, а на четвертий день шкіра повністю відмерла і відпала. У контрольних мишей ділянки клаптя теж відмирали і на шостий день відпадали. Оксигенотерапія скоротила частку некротизованих тканин практично до контрольного рівня (58%), а у тварин з пластирами вона склала всього 18%- клапоть прижився навіть краще, ніж у контрольних тварин.