تضميد الجروح هيدروجيل المذهل!

1 ： خلفية البحث

الجلد هو أكبر عضو في جسم الإنسان ويمكن تقسيمه إلى ثلاث طبقات: البشرة والأدمة وطبقة الدهون تحت الجلد. تعتبر وظيفة الحاجز التي توفرها ضرورية للاحتفاظ بالرطوبة ، وتوفير القوة الميكانيكية ، ومنع غزو الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. عندما يتضرر الجلد بسبب الصدمة أو المرض أو الجراحة ، من المهم جدًا إصلاح الجلد بسرعة.

هيكل جلد الإنسان

بالمقارنة مع جميع الأنسجة الأخرى في جسم الإنسان ، تتمتع بشرة الإنسان بقدرة قوية على التجدد الذاتي. تنقسم عملية الإصلاح الذاتي للجلد إلى أربع مراحل هي مرحلة التخثر ومرحلة الالتهاب ومرحلة الانتشار ومرحلة إعادة النمذجة.

عملية التئام الجروح

تتشكل الندبات بشكل عام أثناء عملية التئام الجروح. عندما يتلف نسيج الجلد تحت الجلد ، يقوم الجسم بترسيب ألياف الكولاجين لتغطية المنطقة المتضررة ، مما قد يؤدي إلى ظهور ندبات واضحة. لذلك ، هناك حاجة إلى الضمادات التي يمكن أن تحفز التئام الجروح.

مثاليةتضميد الجرحيجب أن تتمتع بالخصائص التالية:

① حافظ على الجرح رطبًا وتمنع القشرة الجافة الموجودة على سطح الجرح من إعاقة وصول العناصر الغذائية ، والدفاع المناعي لسطح الجرح ، وقدرة الخلايا على الهجرة على سطح الجرح ، وبالتالي تعزيز تجديد الأنسجة.

② توافق حيوي جيد ، غير مسبب للحساسية ، غير سام ، حتى لا يسبب التهاب الجرح.

③ يمكن إزالته دون ألم لتجنب الأضرار الثانوية.

④ يتميز بخصائص مقاومة الجراثيم والعزل الحراري والنعومة.

⑤ السعر معقول.

2 ، مزايا ونقاط الألم لضمادات الجروح شائعة الاستخدام

ضمادات الجروح عبارة عن وسائل مساعدة تستخدم على الجروح لتعزيز التئام الجروح ومنع العدوى والمزيد من الضرر. يمكن تقسيمها إلى ضمادة جافة وضمادة مبللة.

تشمل الضمادات الجافة الشائعة الضمادات الليفية (مثل الشاش) ، وما إلى ذلك ، لكن الجرح سيستمر في ملامسته للهواء والقشرة ، ويغطي الجرح ويقلل من معدل تكون الظهارة ؛ إصابة.

لن تشكل الضمادات المبللة مثل الغروانيات المائية والضمادات الرغوية وضمادات الهيدروجيل وما إلى ذلك قشورًا وستزيد من معدل الشفاء لأن الضمادة المبللة توفر توترًا منخفضًا للأكسجين مما يساعد على التئام الجروح. لا تحافظ هذه الضمادات على الخلايا على قيد الحياة فقط ، مما يسمح لها بإطلاق عوامل النمو ، ولكنها تحافظ أيضًا على الاتصال بين الخلايا والأنسجة الشافية ، مما يؤدي إلى تنظيم أو تحفيز تكاثرها. تقلل هذه الضمادات من الألم أثناء الراحة والمشي وتغيير الملابس. في الوقت نفسه ، يمكن للبيئة الرطبة أن تقدم أي عوامل إضافية مضادة للميكروبات بسرعة وكفاءة ، وبالتالي تمنع إصابة الجروح بالعدوى في البيئة الرطبة.

تتكون ضمادات غرواني مائي من مكونات ماصة (مثل كربوكسي ميثيل سلولوز ، وبكتين ، وجيلاتين) وقاعدة مطاطية. إنها غير مكلفة للاستخدام ويمكن أن تتجنب بشكل فعال الأضرار الثانوية ، ولكنها تسبب خطر الإصابة بالتهاب الجلد التماسي ويمكن أيضًا استخدامها في الجروح. ينتج الجانب السفلي من الضمادة جلًا أصفر كريه الرائحة قد يدفع الأطباء أو المرضى إلى فهم الجرح على أنه عدوى.

الضمادات الرغوية عبارة عن ضمادات اصطناعية من مادة البولي يوريثين أو السيليكون ، وتحتفظ بالرطوبة ، وعادة ما تكون ضمادات أكثر سمكًا تضيف حجمًا ووسادة إلى سرير الجرح. قد ينتج مواد هلامية كريهة الرائحة مماثلة لتلك التي لوحظت مع الغروانيات المائية.

تحتوي ضمادات الهيدروجيل على شبكة ثلاثية الأبعاد تتكون من مواد محبة للماء ، وهي غير قابلة للذوبان في الماء ، ويمكنها امتصاص الماء حتى 1000 مرة من وزنها ؛ في الوقت نفسه ، عادة ما تكون شفافة ويمكنها مراقبة التئام الجروح دون إزالة الضمادة ؛ لن يلتصق الجل بالجرح والجلد السليم المحيط به ولن يسبب ضررًا ثانويًا للجرح عند إزالته ؛ الأهم من ذلك ، أن الهيدروجيل الطبيعي لديه قابلية جيدة للتحلل البيولوجي ، وفي نفس الوقت يشبه المصفوفة خارج الخلية. الخصائص تجعلها تتمتع بتوافق حيوي جيد وآمن نسبيًا وصديق للبيئة.

باختصار ، ضمادة الهيدروجيل هي ضمادة واعدة للجروح.

3 ، أنواع الضمادات هيدروجيل

ضمادة هيدروجيل من الشيتوزان

الكيتين هو أكثر عديد السكاريد الأميني الطبيعي وفرة (بولي-إن-أسيتيل-جلوكوزامين) ، وهو مكون رئيسي من الهياكل الخارجية اللافقارية والقشريات والحشرات وجدران الخلايا الفطرية.

الشيتوزان (CS) هو منتج نزع الأسيتيل من الكيتين ، بولي-إن-أسيتيل-جلوكوزامينوجليكان ، يتم الحصول عليه عن طريق معالجة قشور الجمبري والقشريات الأخرى بهيدروكسيد الصوديوم. يتألف من β- (1 → 4) -d-glucosamine و N-acetyl-d-glucosamine.

تم استخدام استراتيجية تعديل وظيفي حيوي لتعزيز الخصائص المضادة للبكتيريا ومضادات الأكسدة والمضادة للالتهابات في هيدروجيل الكيتوزان ، وبالتالي تسهيل الإغلاق الكامل للجروح المصابة بالبكتيريا.

الشيتوزان

إدخال خلات نانوسفير (CA-TA-ZA NSs) متعددة الوظائف من سينامالديهيد وحمض التانيك والزنك والتي تتضمن خصائص محبة للماء وكارهة للماء في شبكات هيدروجيل ثلاثية الأبعاد قائمة على الشيتوزان (CS).

تحضير سينمالدهيد متعدد الوظائف وحمض التانيك وخلات الزنك نانوسفير

آلية الارتباط المتبادل للهيدروجيلات المستندة إلى الشيتوزان

(تشابك أيوني قوي ، تكاثف نشادر ، تفاعل إلكتروستاتيكي ، رابطة هيدروجينية)

يُظهر هيدروجيل المبني على أساس CS قدرات جيدة مضادة للبكتيريا ومضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات ، ويمكن أن يحقق الجل السريع في تغطية الجروح غير المنتظمة تمامًا ، وبالتالي تنظيف الجرح ، والحث على تجديد الأنسجة المصابة ، وتعزيز التئام الجروح.

ضمادات هيدروجيل الجيلاتين

الجيلاتين (HA) هو أحد البروتينات الحيوانية الشائعة ، والذي يحتوي على العديد من بقايا الأحماض الأمينية ، بما في ذلك الجلايسين والبرولين والهيدروكسي برولين والتيروزين ، وله توافق حيوي جيد وقابلية للتحلل الحيوي ، وله عدد كبير من مواقع التعرف الخلوي ، وقدرة قوية على امتصاص الخلايا ، ويمكن أن تعزز تكاثر الخلايا.

تشانغ وآخرون. أدخلت مجموعة كاتيكول مختزلة قوية في الجيلاتين ، هيدروكلوريد الدوبامين المطعمة (DA) على السلسلة الرئيسية للجيلاتين ، وزادت من قدرتها على التمعدن الحيوي ، واستخدمتها كقالب بيولوجي لتقليل أيونات الفضة في الموقع لتوليد جسيمات نانوية فضية مستقرة (Ag NPs) لصنع [البريد الإلكتروني محمي] هيدروجيل.

مبدأ التحضير والآلية المضادة للبكتيريا لهيدروجيل الجيلاتين

من ناحية ، يمكن للهيدروجيل أن يعقم البكتيريا من خلال الخصائص الفريدة المضادة للبكتيريا لجسيمات Ag النانوية ، ومن ناحية أخرى ، يمكن لارتفاع درجة الحرارة المحلية الناجم عن التأثير الحراري الضوئي للهيدروجيل أن يزيل البكتيريا المرتبطة بالجرح.

ضمادة هيدروجيل أساسها حمض الهيالورونيك

حمض الهيالورونيك (HA) هو عديد السكاريد الخطي يتكون من تكرار 1 و 4 و 1,3،XNUMX مرتبط بحمض الجلوكورونيك ووحدات N-acetylglucosamine وهو موجود في كل مكان في ECM لجميع أنسجة الفقاريات. من خلال تفاعلاته مع البروتيوغليكان والكونيكسين ، ينظم HA ويحافظ على السلامة الهيكلية للمصفوفة خارج الخلية والمصفوفة المحيطة بالخلية. كجزيء إشارة ، يتفاعل HA مع مستقبلات سطح الخلية المختلفة وبروتينات ربط HA لتمكين الأنشطة الفسيولوجية الخلوية الطبيعية.

4 ： تلخيص

في بحث وتطوير ضمادات الجروح ، حظيت مواد هيدروجيل باهتمام متزايد. تعتبر الهلاميات المائية البوليمرية الطبيعية ذات الهياكل المماثلة للكائنات الحية أكثر ضمادات الجروح مثالية. ومع ذلك ، فإن مواد البوليمر الطبيعية لها عيوب الخواص الميكانيكية الضعيفة والتشغيل غير الكافي. استجابة لهذه المشاكل ، أجرى الباحثون عددًا كبيرًا من الأبحاث حول تعديل هيدروجيلات البوليمر الطبيعية ، بما في ذلك التعديل الذاتي لمواد البوليمر الطبيعية. ، التعديل المركب بين مواد البوليمر الطبيعية ، والتعديل المركب بين مواد البوليمر الطبيعية والمواد الاصطناعية أحرزوا تقدمًا كبيرًا ، ولكن لتلبية متطلبات ضمادات الجروح المثالية ، لا يزال هناك الكثير من البحث للتجربة والاستكشاف.