正在研发中:一种合成泡沫,通过抑制炎症和刺激血管生长来治愈慢性伤口

正在研发中:一种合成泡沫,通过抑制炎症和刺激血管生长来治愈慢性伤口
说明聚氨酯泡沫的设计和内部结构的示意图,它形成孔隙,允许细胞渗透。来源:P. Patil,等。

科学家们设计了一种合成的可生物降解泡沫,它可以抑制炎症,促进血管生长,并支持慢性皮肤伤口的快速愈合。这一创新也许有一天会改善病人的治疗,并可能降低一个重大全球健康问题的成本。

在猪身上测试伤口,符合或优于临床伤口产品被认为是护理的“黄金标准”。这项研究表明,研究中的材料有一天可能会加速皮肤伤口无法愈合的患者的组织修复。

据估计,仅在美国,慢性皮肤创伤就折磨着450万人,造成968亿美元的美国医疗费用。据世界卫生组织称,伤口愈合问题在其他国家同样昂贵且普遍存在,这使得该问题成为全球健康问题。

在田纳西州,范德比尔特大学(Vanderbilt University)的科学家们正在研究一种可生物降解的泡沫敷料,它可以加速慢性皮肤伤口的修复,同时减少炎症和促进血管生成。到目前为止,该团队的动物研究,已经在科学转化医学而且bioRxiv的研究表明,这种可生物降解的泡沫敷料有望造福人类。

该研究的第一作者普拉塔娜·帕蒂尔(Prarthana Patil)和范德堡大学的一组研究人员一起写道:“皮肤愈合受损并发展为慢性伤口是一个普遍且日益严重的医学问题。”帕蒂尔正在开发一种聚硫酮聚氨酯泡沫敷料,最终用于治疗顽抗伤口,如愈合缓慢的皮肤溃疡或创伤造成的挫伤。

迄今为止,所有的科学结果都涉及到猪动物模型。虽然猪的快速愈合是显著的,但改善并不涉及任何问题即高度专业化的合成生物材料。

“天然生物材料具有很好的治疗效果,但它们较低的机械性能和过高的成本限制了它们的性能和使用,”帕蒂尔断言。“合成材料可以以低廉的价格生产,并在更广泛的物理化学性能范围内进行调整。聚酯是临床测试最多的一类合成生物材料,但其水解释放的酸性降解产物可能导致自催化降解。”

让我们来看看截然不同的东西:范德比尔特敷料,至少在猪身上,它通过促进新的健康组织生长和刺激健康新血管的发育,有助于促进有效、快速的愈合。科学家说,这种材料不仅生产成本较低,而且可以塑造出更广泛的物理特性。

在猪切除伤口模型中,与NovoSorb可生物降解的Temporizing Matrix产品相比,新泡沫获得了更高的伤口愈合评分、更好的血管灌注和更强的炎症控制。聚硫酮聚氨酯泡沫的性能也与广泛使用的Integra双层创面基质相匹配,后者被认为是医院的“金标准”。来自猪研究的发现表明,这种新型泡沫最终可能在临床环境中提供一种高性能的合成替代品。

无法愈合、愈合缓慢或容易复发的皮肤伤口称为慢性皮肤伤口。慢性伤口的发生有很多原因——糖尿病是一个主要原因,特别是糖尿病皮肤溃疡。但其他慢性疾病也层出不穷:创伤、烧伤、感染、血管问题和皮肤癌。需要很长时间才能愈合的伤口需要特殊护理,这也解释了为什么科学家们一直在寻找更好、更有效的生物材料。

“成人慢性溃疡平均需要大约1年的时间才能愈合;糖尿病皮肤溃疡患者的复发率很高,5年死亡率约为40%,”帕蒂尔和同事写道。“慢性伤口的特征是持续的、低级别炎症,伴有多态单核白细胞的涌入,这些白细胞分泌炎症细胞因子、分解细胞外基质和生长因子的蛋白水解酶。过多的活性氧会引起氧化应激,降低血管生成、细胞外基质沉积以及成纤维细胞和角质形成细胞的愈合能力。”

更糟糕的是,未闭合的伤口有很高的细菌感染和生物膜形成的发生率,该团队在他们的研究中写道,并指出潜在的危及生命的情况进一步加剧了局部炎症失衡。

“我们系统地探索了一系列活性氧物种可降解聚硫酮聚氨酯泡沫,具有不同的亲水性,作为伤口愈合的合成生物材料的替代类别,”帕蒂尔和团队报告说。

大多数慢性用传统的伤口敷料或更新的选择,如合成或动物来源的生物材料模拟支持细胞外基质进行治疗。一些动物敷料已经被批准用于临床,但它们面临着原材料采购和非常高的成本的挑战。一种具有加速愈合能力的高性价比材料将会改变游戏规则。


进一步探索

针对一种蛋白质对抗伤口愈合缓慢

更多信息:Prarthana Patil等,活性氧物种可降解聚硫酮聚氨酯泡沫敷料促进猪皮肤伤口修复,科学转化医学(2022)。DOI: 10.1126 / scitranslmed.abm6586
期刊信息: 科学转化医学

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引用:开发中:一种合成泡沫,通过抑制炎症和刺激血管生长来治愈慢性伤口(2022年,6月30日),2022年7月1日从//www.puressens.com/news/2022-06-synthetic-foam-chronic-wounds-suppressing.html获得
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