Incroyable pansement hydrogel !

1：Contexte de la recherche

La peau est le plus grand organe du corps humain et peut être divisée en trois couches : l'épiderme, le derme et la couche de graisse sous-cutanée. La fonction barrière qu'il assure est cruciale pour retenir l'humidité, apporter une résistance mécanique et empêcher l'invasion de micro-organismes pathogènes. Lorsque la peau est endommagée par un traumatisme, une maladie ou une intervention chirurgicale, il est très important de réparer la peau rapidement.

structure de la peau humaine

Comparée à tous les autres tissus du corps humain, la peau humaine a une puissante capacité d'auto-régénération. L'auto-réparation de la peau est divisée en quatre étapes : étape de coagulation, étape d'inflammation, étape de prolifération et étape de remodelage.

processus de cicatrisation

Les cicatrices se forment généralement au cours du processus de cicatrisation. Lorsque le tissu sous-cutané de la peau est endommagé, le corps dépose des fibres de collagène pour recouvrir la zone endommagée, ce qui peut produire des cicatrices évidentes. Par conséquent, des pansements pouvant induire une cicatrisation sans cicatrice sont nécessaires.

Un idéalpansement de plaiedoit avoir les caractéristiques suivantes :

①Gardez la plaie humide et empêchez les croûtes sèches à la surface de la plaie d'entraver l'apport de nutriments, la défense immunitaire de la surface de la plaie et la capacité des cellules à migrer à la surface de la plaie, favorisant ainsi la régénération des tissus.

②Bonne biocompatibilité, non allergique, non toxique, afin de ne pas provoquer d'infection de la plaie.

③Il peut être retiré sans douleur pour éviter les dommages secondaires.

④ Il a les caractéristiques d'antibactérien, d'isolation thermique et de douceur.

⑤Le prix est raisonnable.

2：Avantages et points douloureux des pansements couramment utilisés

Les pansements sont des aides utilisées sur les plaies pour favoriser la cicatrisation et prévenir l'infection et d'autres dommages. Peut être divisé en pansement sec et pansement humide.

Les pansements secs courants comprennent les pansements fibreux (tels que la gaze), etc., mais la plaie continuera d'être en contact avec l'air et la croûte, recouvrant la plaie et réduisant le taux de formation épithéliale; blessure.

Les pansements humides tels que les hydrocolloïdes, les pansements en mousse, les pansements hydrogel, etc. ne formeront pas de croûtes et augmenteront le taux de cicatrisation car le pansement humide fournit une faible tension d'oxygène qui facilite la cicatrisation des plaies. Ces pansements maintiennent non seulement les cellules en vie, leur permettant de libérer des facteurs de croissance, mais maintiennent également le contact entre les cellules et le tissu cicatrisant, régulant ou stimulant leur prolifération. Ces pansements réduisent la douleur pendant le repos, la marche et les changements de pansement. Dans le même temps, l'environnement humide peut délivrer rapidement et efficacement tout agent antimicrobien ajouté, empêchant ainsi l'infection des plaies dans un environnement humide.

Les pansements hydrocolloïdes sont composés d'ingrédients absorbants (tels que la carboxyméthylcellulose, la pectine et la gélatine) et d'une base en caoutchouc. Ils sont peu coûteux à utiliser et peuvent efficacement éviter les dommages secondaires, mais ils entraînent un risque de dermatite de contact et peuvent également être utilisés dans les plaies. Le dessous du pansement produit un gel jaune nauséabond qui peut amener les cliniciens ou les patients à confondre la plaie avec une infection.

Les pansements en mousse sont des pansements synthétiques à base de polyuréthane ou de silicone, retenant l'humidité, généralement plus épais, qui ajoutent du volume et du coussin au lit de la plaie. Peut produire des gels malodorants similaires à ceux observés avec les hydrocolloïdes.

Les pansements hydrogel ont un réseau tridimensionnel composé de substances hydrophiles, sont insolubles dans l'eau et peuvent absorber de l'eau jusqu'à 1000 fois leur propre poids ; en même temps, ils sont généralement transparents et peuvent surveiller la cicatrisation des plaies sans retirer le pansement ; Le gel n'adhérera pas à la plaie et à la peau saine qui l'entoure et ne causera pas de dommages secondaires à la plaie lorsqu'il sera retiré. plus important encore, l'hydrogel naturel a une bonne biodégradabilité et, en même temps, il est similaire à la matrice extracellulaire. Les caractéristiques lui confèrent une bonne biocompatibilité, relativement sûre et respectueuse de l'environnement.

En résumé, le pansement hydrogel est un pansement prometteur.

3：Types de pansements hydrogel

Pansement hydrogel à base de chitosane

La chitine est le polysaccharide aminé naturel le plus abondant (poly-N-acétyl-glucosamine), qui est un composant majeur des exosquelettes d'invertébrés, de crustacés et d'insectes et des parois cellulaires fongiques.

Le chitosane (CS) est le produit de désacétylation de la chitine, le poly-N-acétyl-glucosaminoglycane, obtenu en traitant les crevettes et autres carapaces de crustacés avec de l'hydroxyde de sodium. Composé de β-(1→4)-d-glucosamine et de N-acétyl-d-glucosamine distribués de manière aléatoire.

Une stratégie de modification biofonctionnelle a été employée pour améliorer les propriétés antibactériennes, antioxydantes et anti-inflammatoires des hydrogels de chitosane, facilitant ainsi la fermeture complète des plaies infectées par des bactéries.

Chitosan

Introduction de nanosphères multifonctionnelles de cinnamaldéhyde-acide tannique-acétate de zinc (CA-TA-ZA NS) incorporant des propriétés hydrophiles et hydrophobes dans des réseaux 3D d'hydrogel à base de chitosan (CS).

Préparation de nanosphères multifonctionnelles d'acétate de cinnamaldéhyde-acide tannique-zinc

Mécanisme de réticulation des hydrogels à base de chitosane

(Forte réticulation ionique, condensation ammoniacale, interaction électrostatique, liaison hydrogène)

L'hydrogel à base de CS présente de bonnes capacités antibactériennes, anti-oxydantes et anti-inflammatoires, et peut obtenir une gélification rapide en couvrant complètement les plaies irrégulières, nettoyant ainsi la plaie, induisant la régénération des tissus blessés et favorisant la cicatrisation des plaies.

Pansements hydrogel à base de gélatine

La gélatine (HA) est l'une des protéines animales courantes, qui contient de nombreux résidus d'acides aminés, y compris la glycine, la proline, l'hydroxyproline et la tyrosine, a une bonne biocompatibilité et biodégradabilité, et possède un grand nombre de sites de reconnaissance cellulaire, une forte capacité à adsorber les cellules, et peut favoriser la prolifération cellulaire.

Zhang et al. a introduit un groupe catéchol fortement réducteur dans la gélatine, a greffé du chlorhydrate de dopamine (DA) sur la chaîne principale de la gélatine, a augmenté sa capacité de biominéralisation et l'a utilisé comme modèle biologique pour réduire les ions d'argent in situ afin de générer des nanoparticules d'argent stables (Ag NPs) pour faire [email protected] hydrogel.

Principe de préparation et mécanisme antibactérien de l'hydrogel à base de gélatine

D'une part, l'hydrogel peut stériliser les bactéries grâce aux propriétés antibactériennes uniques des nanoparticules d'Ag, et d'autre part, l'élévation de température locale causée par l'effet photothermique de l'hydrogel peut également éliminer les bactéries attachées à la plaie.

Pansement hydrogel à base d'acide hyaluronique

L'acide hyaluronique (HA) est un polysaccharide linéaire formé à partir d'unités répétées d'acide glucuronique lié en 1, 4 et 1,3 et de N-acétylglucosamine et est omniprésent dans la MEC de tous les tissus de vertébrés . Par ses interactions avec les protéoglycanes et les connexines, l'HA organise et maintient l'intégrité structurelle de la matrice extracellulaire et péricellulaire. En tant que molécule de signalisation, HA interagit avec divers récepteurs de surface cellulaire et protéines de liaison à HA pour permettre des activités physiologiques cellulaires normales.

4：Résumer

Dans la recherche et le développement de pansements pour plaies, les matériaux hydrogel ont reçu de plus en plus d'attention. Les hydrogels polymères naturels avec des structures similaires aux organismes vivants sont actuellement les pansements les plus idéaux. Cependant, les matériaux polymères naturels présentent les inconvénients de mauvaises propriétés mécaniques et d'une fonctionnalisation insuffisante. En réponse à ces problèmes, les chercheurs ont mené un grand nombre de recherches sur la modification des hydrogels polymères naturels, y compris l'auto-modification des matériaux polymères naturels. , La modification composite entre les matériaux polymères naturels et la modification composite entre les matériaux polymères naturels et les matériaux synthétiques ont fait de grands progrès, mais pour répondre aux exigences des pansements idéaux, de nombreuses recherches sont encore nécessaires Expérimenter et explorer.