Ученые ТПУ синтезировали антибактериальный гель для предотвращения инфекций после операций

Ученые ТПУ синтезировали антибактериальный гель для предотвращения инфекций после операций © news.tpu.ru

Ученые Томского политехнического университета синтезировали новые антибактериальные эвтектогели на основе глубоких эвтектических растворителей (DES). Предварительные исследования показали, что они эффективно подавляют рост бактерий, предотвращают образование бактериальных биопленок и способны разрушать уже сформированные биопленки.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (№ 24-23-00471). Результаты работы ученых опубликованы в журнале Materials Letters (Q2, IF: 2,7).

Исследование направлено на решение глобальной проблемы борьбы с бактериальными инфекциями при хирургическом лечении различных заболеваний.

«Антибактериальные эвтектогели могут использоваться как самостоятельные материалы в качестве тканеинженерных скаффолдов, гелевых филлеров и дренирующих сорбентов для ран, а также в виде контролируемо растворимых антибактериальных покрытий для имплантируемых медицинских изделий. Такие покрытия предотвращают образование бактериальных биопленок на поверхности имплантатов и снижают риск развития инфекций в области имплантации в ранний послеоперационный период. Этот подход к подавлению бактериальных инфекций потенциально может сократить или вовсе исключить необходимость в послеоперационной системной антибактериальной терапии с использованием антибиотиков, а также предотвратить развитие таких опасных хронических инфекционных заболеваний, как остеомиелит», — отмечает руководитель проекта, младший научный сотрудник лаборатории плазменных гибридных систем ТПУ Глеб Дубиненко.

Эвтектогель 19 12 2024-9.jpg © news.tpu.ru

Для синтеза глубоких эвтектических растворителей (DES) ученые использовали молочную, гликолевую и винную кислоты. Они выполняют функцию доноров водородных связей, способствуя формированию DES в сочетании с аммониевыми солями. Политехники проанализировали химическую структуру, термические и реологические свойства синтезированных DES. Результаты показали, что они действительно образуют стабильную эвтектическую смесь.

Далее политехники исследовали функциональные и биологические свойства материала, например, способность подавлять рост бактерий и разрушать бактериальные биопленки. Также ученые ТПУ оценивали цитотоксичность разработанных DES на клетках соединительной ткани — фибробластах.

Предварительные исследования показали, что DES на основе оксикарбоновых кислот эффективно подавляют рост бактерий, предотвращают образование бактериальных биопленок и способны разрушать уже сформированные биопленки и обладают меньшей цитотоксичностью в сравнении с чистыми кислотами,

— добавляет Глеб Дубиненко.На основе разработанных DES и с помощью водорастворимых полимеров, таких как поливиниловый спирт и поливинилпирролидон, политехники синтезировали гель. Комбинации этих полимеров в различных соотношениях позволяют получить эвтектогели с контролируемой растворимостью и степенью набухания, что важно для регулирования длительности проявления материалом антибактериальной активности и скорости его растворения в организме.

Ученые ТПУ также провели анализ физико-химических и биологических свойств эвтектогеля, включая набухание, растворение и высвобождение компонентов, и его поведения в буферных растворах, имитирующих жидкости организма человека.

Эвтектогель 19 12 2024-1.jpg © news.tpu.ru

«В дальнейшем мы планируем провести серию экспериментов по предотвращению образования бактериальных биопленок на поверхности модельных имплантатов — пористых скаффолдов — на основе поликапролактона и гидроксиапатита. Их планируется изготовить с помощью 3D-печати. Задача этого этапа работы — подтвердить отсутствие на поверхности имплантата закрепленных бактерий и сформированных биопленок», — говорит ученый.

Над исследованием работают ученые лаборатории плазменных гибридных систем Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга и Научно-образовательного центра Н.М. Кижнера ТПУ.

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈