Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Engineering, розглядає досягнення в догляді за ранами, зосереджуючись на чутливих до мікросередовища біоактивних пов'язках для діабетичних ран. Діабетичні рани (ДВ) є серйозним ускладненням цукрового діабету. Зі збільшенням числа діабетиків у світі зростає і кількість людей, схильних до ризику розвитку СВ. Ризик розвитку ДВС у діабетиків протягом життя становить від 19% до 34%, а частота рецидивів висока, що є серйозною проблемою для здоров'я пацієнтів.
Процес загоєння ДВ складний і відрізняється від процесу загоєння гострих ран. У фазі гемостазу у хворих на цукровий діабет часто спостерігається аномальне агрегування тромбоцитів і формування фібринової мережі. Запальна фаза подовжується через порушення функції імунних клітин, дисбаланс медіаторів запалення, посилення окисного стресу, мікросудинні ускладнення та підвищений ризик вторинних інфекцій. Під час фази проліферації порушується нормальна функція таких клітин, як кератиноцити та фібробласти, а під час фази ремоделювання якість відкладення колагену низька, що робить рану вразливою до рецидиву.
Мікрооточення ДВ характеризується високим рівнем глюкози, стійким запаленням, персистуючою інфекцією, гіпоксією, невпорядкованими факторами та динамічним порушенням рН. Високий рівень глюкози сприяє накопиченню кінцевих продуктів глікації (AGE), які не тільки подовжують запальну реакцію, але й впливають на міграцію та проліферацію ключових клітин, що загоюються. Стійке запалення викликається такими факторами, як надмірна продукція активних форм кисню (АФК) і незбалансована поляризація макрофагів. Персистуюча інфекція, часто обумовлена утворенням біоплівки, важко піддається лікуванню. Гіпоксія порушує функціональність клітинних популяцій і ангіогенез. Невпорядковані фактори, включаючи надмірне накопичення AGE, АФК і матриксних металопротеїназ (MMPs), порушують нормальний процес загоєння ран. рН DW часто лужний, що сприяє розмноженню бактерій.
Щоб вирішити ці проблеми, дослідники розробили чутливі до мікросередовища біоактивні пов'язки з регулюванням на вимогу. Ці пов'язки можна розділити на пасивні та активні стратегії управління на вимогу. Пасивне управління на вимогу включає чутливе до глюкози управління (з використанням таких матеріалів, як конканавалін А (Con A), глюкозооксидазу (GOx) та похідні фенілборонової кислоти (PBA), управління чутливістю до рН (регулювання вивільнення ліків на основі змін рН), антиоксидантне, протизапальне та антиінфекційне управління (видалення АФК, пригнічення бактерій та зменшення запалення), управління чутливістю до факторів (дія на AGE та MMP), а також чутливий до температури і вологості контроль (реагує на зміну температури і вологості). Стратегії активного контролю на вимогу включають ультразвукочутливий контроль (ініціація вивільнення ліків ультразвуком), контроль з урахуванням магнітного поля (використання магнітних полів для терапії) та світлочутливий контроль (використання фотокаталітичних та фототермічних технологій).
Однак клінічне використання біоактивних пов'язок все ще стикається з проблемами. Біобезпека інноваційних матеріалів має бути ретельно проаналізована та вони повинні відповідати нормативним стандартам. Різні заправки можуть вимагати різних шляхів схвалення від Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів залежно від їх характеристик. Майбутні дослідження повинні бути зосереджені на інтелектуальних механізмах реагування, дизайні системи доставки, біосумісності, оптимізації механічних властивостей, інтеграції датчиків і багатофункціональному дизайні для подальшого підвищення ефективності цих пов'язок при лікуванні діабетичних ран.
Джерело: Frontiers Magazines