Лекарственные плёнки, в составе которых — антимикробные и регенерирующие препараты, — это уже реальность. Учёные Сибирского федерального университета создали такие из биоразлагаемого биополимера, который производится особыми бактериями.
Плёнки из этих полимеров высоко совместимы с организмом человека, гипоаллергенны и заживляют раны, высвобождая лекарственные вещества постепенно. Они подойдут и для медицинского стационара, и для домашнего использования — в форме привычного всем нам пластыря.
Для создания лекарственных плёнок биотехнологи СФУ использовали два различных состава на основе сополимера поли-3-гидроксибутирата — из своего класса полимеров он самый распространённый и применяется в медицине. Если добавить к нему другие мономеры, можно добиться тянущейся, эластичной фактуры — повязки и пластыри из такого материала пластично ведут себя на коже, хорошо растягиваются, не сбиваются и подходят даже для подвижных частей тела (локти, колени, запястья и т.д.).
«Наш коллектив под руководством доктора биологических наук, профессора Татьяны Григорьевны Воловой получил и испытал в культуре человеческих клеток биополимерные плёнки, которые имеют функционал лекарственного средства. Они могут использоваться в качестве накладок, повязок, патчей для инфицированных или обычных ран. Преимущества таких повязок в том, что они не вызывают аллергии, и на протяжении нескольких дней медленно высвобождают антибактериальные и регенерирующие кожу препараты, наиболее физиологичным способом способствуя лечению ран различного происхождения», — сообщил соавтор исследования, ассистент базовой кафедры биотехнологии и кафедры медицинской биологии СФУ Алексей Дудаев.
По задумке учёных, действующие вещества помещаются в полимерную матрицу плёнки. Оттуда они постепенно попадают на поверхность кожи, а потом проникают в мышечную ткань.
Сейчас биотехнологи изучают газо- и влагопроницаемость нового материала. По предварительным данным, эти показатели соответствуют всем требованиям к медицинским изделиям для закрытия ран.
«Наши плёнки полу- или совсем прозрачные, они хорошо пропускают воздух, не провоцируют скопление раневой жидкости, так что кожа полноценно дышит под этим „пластырем“. Под плёнкой создаются условия, при которых возбудители бактериальных инфекций погибают и формируется новый эпидермис — естественное „покрытие“ нашей кожи. Это значительно уменьшает риск появления неэстетичных келоидных рубцов, шрамов», — продолжил Алексей Дудаев.
Учёные могут легко менять размеры новых плёнок — от 20 микрометров в толщину до более внушительных параметров, если требуется лечение крупной раны или обширного участка кожи.
Сама плёнка не имеет клеевой основы. На ране её можно зафиксировать, например, самоклеящимися накладками, которые есть в продаже.
Биотехнологи СФУ уже протестировали плёнки, нагруженные двумя антибиотиками из разных классов, которые действуют на грамположительные и грамотрицательные болезнетворные бактерии. Также исследовали плёнки, снабжённые антисептиком и препаратом, усиливающим регенерацию клеток у человека и животных.
«Мы стремимся увеличить удобство и доступность таких изделий, и если антисептическую мазь нужно наносить несколько раз в день, то наши плёнки — это полностью готовые депо-системы, уже содержащие все необходимые лекарственные вещества. Можно такую плёнку единожды зафиксировать на повреждённом участке кожи, и препарат будет небольшими дозами высвобождаться каждый день, каждый час, постепенно», — заметил Алексей Дудаев.
Кстати, новинку можно считать полностью «зелёной» и безвредной для окружающей среды. Использованные биоплёнки хорошо разрушаются бактериями, живущими в почве и воде. Лекарства в них после использования содержатся в крайне малых количествах и не действуют на животных, растения и остальную естественную биоту.
Учёные экспериментально изучают деградацию плёнок, нагруженных препаратами, в природных условиях — негативных эффектов не зафиксировано. Кстати, эксперты постарались обойтись без испытаний на лабораторных животных: все исследования велись исключительно в культурах клеток, выращенных специально для экспериментов.
«Одна из проблем использования биоматериалов в их сравнительной дороговизне. Однако предлагаемые нами плёнки настолько тонкие, с минимальным расходом полимерного материала, что их стоимость будет вполне приемлемой, учитывая все прочие достоинства — экологичность, высокую биосовместимость, удобство в использовании», — резюмировали учёные.
