แผ่นปิดแผลไฮโดรเจลมหัศจรรย์!

1：ประวัติการวิจัย

ผิวหนังเป็นอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดในร่างกายมนุษย์ แบ่งออกได้เป็น XNUMX ชั้น คือ ชั้นหนังกำพร้า ชั้นหนังแท้ และชั้นไขมันใต้ผิวหนัง ฟังก์ชันกั้นที่จัดเตรียมไว้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความชื้น ให้ความแข็งแรงเชิงกล และป้องกันการบุกรุกของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค เมื่อผิวหนังได้รับความเสียหายจากการบาดเจ็บ โรคภัยไข้เจ็บ หรือการผ่าตัด การซ่อมแซมผิวหนังโดยเร็วเป็นสิ่งสำคัญมาก

โครงสร้างผิวหนังของมนุษย์

เมื่อเปรียบเทียบกับเนื้อเยื่ออื่นๆ ทั้งหมดในร่างกายมนุษย์ ผิวหนังของมนุษย์มีความสามารถในการสร้างตัวเองขึ้นใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ การซ่อมแซมตัวเองของผิวหนังแบ่งออกเป็นสี่ระยะ ได้แก่ ระยะการแข็งตัว ระยะการอักเสบ ระยะการขยายตัว และระยะการเปลี่ยนแปลง

กระบวนการสมานแผล

แผลเป็นมักเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการสมานแผล เมื่อเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังของผิวหนังได้รับความเสียหาย ร่างกายจะสะสมเส้นใยคอลลาเจนไว้เพื่อปกปิดบริเวณที่ถูกทำลาย ซึ่งจะทำให้เกิดแผลเป็นที่เห็นได้ชัดเจน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการปิดแผลที่สามารถกระตุ้นการรักษาแบบไร้แผลเป็น

อุดมคติรวมทั้งการตกแต่งแผลควรมีลักษณะดังนี้

①รักษาความชุ่มชื้นของแผลและป้องกันไม่ให้สะเก็ดแห้งบนผิวบาดแผลขัดขวางการส่งสารอาหาร การป้องกันภูมิคุ้มกันของผิวบาดแผล และความสามารถของเซลล์ในการย้ายถิ่นฐานบนผิวแผล ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อใหม่

②ความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี ไม่แพ้ ไม่เป็นพิษ เพื่อไม่ให้แผลติดเชื้อ

③สามารถถอดออกได้โดยไม่เจ็บปวดเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายรอง

④ มีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย ฉนวนกันความร้อน และความนุ่มนวล

⑤ราคาสมเหตุสมผล

2：ข้อดีและข้อเสียของวัสดุปิดแผลที่ใช้กันทั่วไป

วัสดุปิดแผลเป็นตัวช่วยที่ใช้กับบาดแผลเพื่อส่งเสริมการรักษาและป้องกันการติดเชื้อและความเสียหายเพิ่มเติม สามารถแบ่งเป็นน้ำสลัดแห้งและน้ำสลัดเปียก

การปิดแผลแบบแห้งทั่วไป ได้แก่ การปิดแผลแบบมีเส้นใย (เช่น ผ้าก๊อซ) เป็นต้น แต่แผลจะยังคงสัมผัสกับอากาศและสะเก็ดแผล ซึ่งปิดแผลและลดอัตราการสร้างเยื่อบุผิว บาดเจ็บ.

การปิดแผลแบบเปียก เช่น ไฮโดรคอลลอยด์ การปิดแผลด้วยโฟม การปิดแผลด้วยไฮโดรเจล ฯลฯ จะไม่ก่อให้เกิดสะเก็ดแผลและจะเพิ่มอัตราการสมานแผล เนื่องจากการทำการปิดแผลแบบเปียกให้แรงตึงของออกซิเจนต่ำซึ่งช่วยในการรักษาบาดแผล การตกแต่งเหล่านี้ไม่เพียงแต่ทำให้เซลล์มีชีวิต ช่วยให้เซลล์สามารถปลดปล่อยโกรทแฟคเตอร์ได้ แต่ยังรักษาการติดต่อระหว่างเซลล์กับเนื้อเยื่อที่กำลังรักษา ควบคุมหรือกระตุ้นการเพิ่มจำนวนเซลล์ ผ้าปิดแผลเหล่านี้ช่วยลดความเจ็บปวดระหว่างพัก เดิน และเปลี่ยนผ้าปิดแผล ในขณะเดียวกัน สภาพแวดล้อมที่ชื้นสามารถส่งสารต้านจุลชีพที่เพิ่มขึ้นได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ จึงช่วยป้องกันบาดแผลจากการติดเชื้อในสภาพแวดล้อมที่ชื้น

น้ำสลัดไฮโดรคอลลอยด์ประกอบด้วยส่วนผสมดูดซับ (เช่น คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส เพคติน และเจลาติน) และฐานยาง พวกมันมีราคาไม่แพงและสามารถหลีกเลี่ยงความเสียหายที่สองได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่พวกมันก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อผิวหนังอักเสบจากการสัมผัส และยังสามารถใช้กับบาดแผลได้อีกด้วย ด้านล่างของผ้าปิดแผลจะผลิตเจลสีเหลืองที่มีกลิ่นเหม็น ซึ่งอาจทำให้แพทย์หรือผู้ป่วยเข้าใจผิดคิดว่าแผลติดเชื้อ

วัสดุปิดแผลโฟมเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่ทำจากโพลียูรีเทนหรือซิลิโคน กักเก็บความชื้นได้ โดยปกติแล้ววัสดุปิดแผลจะหนากว่าซึ่งจะเพิ่มปริมาตรและกันกระแทกให้กับเตียงทำแผล อาจผลิตเจลที่มีกลิ่นไม่พึงประสงค์คล้ายกับที่พบในไฮโดรคอลลอยด์

น้ำสลัดไฮโดรเจลมีเครือข่ายสามมิติที่ประกอบด้วยสารที่ชอบน้ำ ไม่ละลายในน้ำ และสามารถดูดซับน้ำได้มากถึง 1000 เท่าของน้ำหนักของมันเอง ในขณะเดียวกันก็มักจะโปร่งใสและสามารถตรวจสอบการสมานของแผลได้โดยไม่ต้องถอดวัสดุปิดแผลออก เจลจะไม่ยึดติดกับบาดแผลและผิวหนังที่แข็งแรงรอบๆ และจะไม่สร้างความเสียหายต่อบาดแผลเมื่อดึงออก ที่สำคัญกว่านั้น ไฮโดรเจลตามธรรมชาติมีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ดี และในขณะเดียวกันก็คล้ายกับเมทริกซ์นอกเซลล์ ลักษณะเฉพาะทำให้มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี ค่อนข้างปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

โดยสรุป ไฮโดรเจลปิดแผลเป็นวัสดุปิดแผลที่ดี

3：ประเภทของน้ำสลัดไฮโดรเจล

น้ำสลัดไฮโดรเจลที่ใช้ไคโตซาน

ไคตินเป็นอะมิโนโพลีแซคคาไรด์ตามธรรมชาติที่มีอยู่มากที่สุด (โพลี-N-อะซิติล-กลูโคซามีน) ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของโครงกระดูกสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง สัตว์จำพวกครัสเตเชียน แมลง และผนังเซลล์ของเชื้อรา

ไคโตซาน (CS) เป็นผลิตภัณฑ์ deacetylation ของไคติน, โพลี-N-อะเซทิล-กลูโคซามิโนไกลแคน ซึ่งได้จากการบำบัดกุ้งและเปลือกครัสเตเชียนอื่นๆ ด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ ประกอบด้วย β-(1→4)-d-กลูโคซามีนที่กระจายแบบสุ่มและ N-อะซีติล-ดี-กลูโคซามีน

มีการใช้กลยุทธ์การปรับเปลี่ยนการทำงานทางชีวภาพเพื่อเพิ่มคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย สารต้านอนุมูลอิสระ และต้านการอักเสบของไฮโดรเจลไคโตซาน ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการปิดแผลที่ติดเชื้อแบคทีเรียได้อย่างสมบูรณ์

ไคโตซาน

เปิดตัวนาโนสเฟียร์ซินนามาลดีไฮด์-แทนนิกกรด-สังกะสีอะซีเตตแบบมัลติฟังก์ชั่น (CA-TA-ZA NSs) ที่รวมคุณสมบัติที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำเข้ากับเครือข่าย 3 มิติของไฮโดรเจลที่ใช้ไคโตซาน (CS)

การเตรียมนาโนสเฟียร์ซินนามาลดีไฮด์-กรดแทนนิก-สังกะสีอะซีเตตแบบมัลติฟังก์ชั่น

กลไกการเชื่อมขวางของไฮโดรเจลที่ใช้ไคโตซาน

(การเชื่อมขวางด้วยไอออนอย่างแรง, การควบแน่นของแอมโมเนีย, อันตรกิริยาของไฟฟ้าสถิต, พันธะไฮโดรเจน)

ไฮโดรเจลที่มีฐานเป็น CS แสดงความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรีย ต่อต้านอนุมูลอิสระ และต้านการอักเสบได้ดี และสามารถทำให้เกิดเจลอย่างรวดเร็วในการปิดแผลที่ผิดปกติได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้น จึงทำความสะอาดแผล กระตุ้นการสร้างเนื้อเยื่อที่บาดเจ็บใหม่ และส่งเสริมการสมานแผล

น้ำสลัดไฮโดรเจลที่ใช้เจลาติน

เจลาติน (HA) เป็นหนึ่งในโปรตีนจากสัตว์ทั่วไป ซึ่งมีกรดอะมิโนตกค้างจำนวนมาก รวมถึงไกลซีน โพรลีน ไฮดรอกซีโพรลีน และไทโรซีน มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีและมีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ และมีตำแหน่งการรับรู้ของเซลล์จำนวนมาก ความสามารถในการดูดซับเซลล์ที่แข็งแกร่ง และสามารถส่งเสริมการเพิ่มจำนวนเซลล์

จาง และคณะ นำกลุ่มแคทีคอลรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งเข้าสู่เจลาติน กราฟต์โดพามีนไฮโดรคลอไรด์ (DA) ลงบนห่วงโซ่หลักของเจลาติน เพิ่มความสามารถในการสร้างแร่ธาตุทางชีวภาพ และใช้เป็นแม่แบบทางชีวภาพเพื่อลดไอออนเงินในแหล่งกำเนิดเพื่อสร้างอนุภาคนาโนของเงินที่เสถียร (Ag NPs) เพื่อสร้าง [ป้องกันอีเมล] ไฮโดรเจล

หลักการเตรียมและกลไกการต้านแบคทีเรียของไฮโดรเจลที่มีเจลาตินเป็นส่วนประกอบ

ในแง่หนึ่ง ไฮโดรเจลสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียผ่านคุณสมบัติพิเศษในการต้านแบคทีเรียของอนุภาคนาโน Ag และในทางกลับกัน อุณหภูมิในท้องถิ่นที่สูงขึ้นซึ่งเกิดจากผลของความร้อนจากแสงของไฮโดรเจลก็สามารถกำจัดแบคทีเรียที่ติดมากับบาดแผลได้เช่นกัน

น้ำสลัดไฮโดรเจลที่ใช้กรดไฮยาลูโรนิก

กรดไฮยาลูโรนิก (HA) เป็นโพลีแซคคาไรด์เชิงเส้นที่เกิดขึ้นจากการทำซ้ำหน่วยกรดกลูคูโรนิกที่เชื่อมโยง 1, 4 และ 1,3 และหน่วย N-acetylglucosamine และมีอยู่ทั่วไปใน ECM ของเนื้อเยื่อสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด ผ่านการโต้ตอบกับโปรตีโอไกลแคนและคอนเนกซิน HA จัดระเบียบและรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของเมทริกซ์นอกเซลล์และรอบเซลล์ ในฐานะโมเลกุลส่งสัญญาณ HA จะทำปฏิกิริยากับตัวรับที่ผิวเซลล์ต่างๆ และโปรตีนที่จับกับ HA เพื่อให้กิจกรรมทางสรีรวิทยาของเซลล์เป็นปกติ

4：สรุป

ในการวิจัยและพัฒนาวัสดุปิดแผลวัสดุไฮโดรเจลได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ ไฮโดรเจลโพลิเมอร์ธรรมชาติที่มีโครงสร้างคล้ายกับสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันเป็นวัสดุปิดแผลที่เหมาะสมที่สุด อย่างไรก็ตาม วัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติมีข้อเสียในด้านคุณสมบัติทางกลที่ไม่ดีและการใช้งานที่ไม่เพียงพอ เพื่อตอบสนองต่อปัญหาเหล่านี้ นักวิจัยได้ทำการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับการดัดแปลงพอลิเมอร์ไฮโดรเจลตามธรรมชาติ รวมถึงการดัดแปลงวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติด้วยตัวเอง การดัดแปลงคอมโพสิตระหว่างวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติ และการดัดแปลงคอมโพสิตระหว่างวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติและวัสดุสังเคราะห์มีความก้าวหน้าอย่างมาก แต่เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของวัสดุปิดแผลในอุดมคติ การวิจัยจำนวนมากยังคงต้องการ การทดลองและสำรวจ