Cicatrisation des plaies diabétiques avec des hydrogels adhésifs

Dans un article récemment publié dans la revue Loi sur les biomatériauxles chercheurs ont discuté de la préparation d’hydrogels antibactériens, collants et auto-cicatrisants pour la guérison des diabétiques blessures.

Étude: Hydrogels adhésifs antibactériens auto-cicatrisants pour favoriser la cicatrisation des plaies diabétiques. Crédit d’image : milliards de photos/Shutterstock.com

Bas

Le diabète à long terme affecte la cicatrisation des plaies, entraînant des plaies chroniques qui ne cicatrisent pas et d’autres complications. La période de traitement de la plaie diabétique est longue et le coût du traitement médical est considérable en raison de sa complexité. Des techniques thérapeutiques efficaces sont nécessaires de toute urgence pour assurer la réduction de la douleur des patients, une meilleure qualité de vie et une cicatrisation accélérée des plaies.

Les pansements tels que les pansements hydrogel, les pansements en film transparent, les pansements liquides et les pansements en mousse sont conçus et appliqués pour aider à la cicatrisation des plaies blessées.

Les pansements hydrogel sont l’un des matériaux les plus prometteurs pour le soin des plaies. La gélatine est un matériau de base très rentable pour la fabrication de pansements hydrogel pour les diabétiques. Une adénine peut fournir une adhérence en formant des liaisons hydrogène et des complexes métalliques avec des composants matériels en raison de sa structure moléculaire unique.

cuivre2+ Le dopage dans des hydrogels dérivés de gélatine/adénine assure non seulement l’intégrité de l’hydrogel pour prévenir l’infection de la plaie, mais confère également à l’hydrogel des capacités angiogéniques et antibactériennes, ce qui pourrait aider à la cicatrisation des plaies diabétiques. Cependant, de tels hydrogels multifonctionnels n’ont pas encore été découverts.

À propos de l’étude

Dans cette étude, les auteurs ont discuté du développement d’une variété d’hydrogels antibactériens collants et auto-cicatrisants à base d’acrylate d’adénine (AA), de méthacrylate de gélatine (GelMA) et de CuCl.deux pour favoriser la cicatrisation des plaies diabétiques grâce à la complexation de coordination du Cu2+ et des groupes carboxyle, des liaisons covalentes et des liaisons hydrogène.

L’équipe a utilisé la liaison hydrogène, la polymérisation radicalaire et la liaison ionique pour concevoir et préparer une variété d’hydrogels adhésifs, auto-cicatrisants et antibactériens. Par polymérisation radicalaire, la gélatine a été transformée en anhydride méthacrylique pour produire des hydrogels avec une stabilité et des caractéristiques mécaniques améliorées. La polymérisation radicalaire a été utilisée pour incorporer l’adénine dans le réseau d’hydrogel après qu’il ait été modifié par le chlorure d’acryloyle. cuivre2+ a également été introduit dans l’hydrogel GelMA / AA via la coordination Cu2+ avec les groupes carboxyle de la gélatine, ce qui a abouti au développement d’hydrogels GelMA/AA/Cu.

Les chercheurs ont testé les hydrogels développés pour l’auto-guérison, les propriétés mécaniques, Cu2+ libération, capacités antibactériennes, biocompatibilité et hémostase in vivo. De plus, des souris diabétiques présentant des défauts cutanés de pleine épaisseur ont été créées et l’effet de l’hydrogel GelMA/AA/Cu sur la cicatrisation des plaies diabétiques a été évalué.

Observations

Après 12 heures d’incubation, S. aureus avait un taux de survie de 11,1%, tandis que E. coli a été complètement supprimé. Après 3 heures d’incubation, près de la moitié des bactéries du groupe GelMA/AA/Cu1.0 ont été tuées, et les ratios de survie bactérienne pour S. aureus Oui E. coli les deux ont oscillé autour de 50,0 %. Les taux de survie de S. aureus Oui E. coli après 9 heures d’incubation, ils étaient respectivement de 7,5 % et 0,0 %. De plus, l’hydrogel GelMA/AA/Cu1.0 pourrait détruire complètement les germes en environ 12 heures. Après 3 heures d’incubation, le groupe hydrogel GelMA/AA/Cu1.5 a totalement empêché le développement de S. aureus Oui E. coli.

Avec l’augmentation de Cu2+ concentrations, la force d’adhérence des hydrogels GelMA/AA/Cu est passée de 3,4 ± 0,4 kPa à 9,3 ± 0,1 kPa. Dans le groupe témoin, la perte de sang était de 224,0 ± 39,9 mg, tandis que dans le groupe hydrogel GelMA/AA/Cu1.0, la perte de sang était de 23,0 ± 31,9 mg. . La teneur en collagène du groupe GelMA, du groupe témoin, du groupe GelMA/AA/Cu1.0 et du groupe GelMA/AA/Cu0, respectivement, était de 110,1 ± 14,3 %, 99,9 ± 18,0 %, 160,1 ± 14,9 % et 108,4 ± 14,5. %

En raison de l’interaction métal-ligand et de la liaison hydrogène fournie par le Cu2+ et le groupe carboxyle, les hydrogels développés avaient une excellente résistance à la fatigue, des caractéristiques d’auto-guérison rapide et de bonnes qualités d’adhérence. Dans un modèle de traumatisme hépatique chez la souris, l’hydrogel GelMA/AA/Cu1.0 composé de 1,0 mg/mL de Cu2+ Avec des propriétés antibactériennes et de biocompatibilité bien équilibrées, il a démontré d’excellentes performances hémostatiques et a grandement facilité la cicatrisation des plaies dans un modèle de plaie cutanée diabétique de pleine épaisseur.

Comparé à TegadermMT Les résultats du film et de l’immunohistochimie de l’hydrogel GelMA et GelMA/AA/Cu0 ont révélé que l’hydrogel GelMA/AA/Cu1.0 pouvait favoriser le dépôt et l’épithélialisation normaux de collagène. L’hydrogel GelMA/AA/Cu1.0 pourrait réduire l’expression des facteurs pro-inflammatoires et augmenter l’angiogenèse, selon les données d’immunofluorescence.

conclusion

En conclusion, cette étude a précisé que le pansement auto-cicatrisant, antibactérien, auto-cicatrisant et adhésif de préparation d’hydrogel GelMA/AA/Cu s’est avéré efficace pour faciliter la régénération des plaies cutanées diabétiques.

La liaison hydrogène et la coordination métal-ligand ont fourni d’excellentes caractéristiques d’auto-guérison. Par rapport au groupe TCP, les hydrogels GelMA/AA/Cu ont démontré une bonne biocompatibilité dans le test de cytocompatibilité des cellules L929. L’inclusion de Cu2+ a facilité les caractéristiques antibactériennes remarquables de l’hydrogel GelMA/AA/Cu, qui a aidé à prévenir les infections dans les plaies diabétiques. L’hydrogel GelMA/AA/Cu s’est également bien comporté en termes d’hémostase. De plus, l’impact supérieur sur la cicatrisation de l’hydrogel GelMA/AA/Cu1.0 dans les plaies diabétiques a été démontré par la régulation à la baisse de l’IL-6 et l’accélération de la régénération vasculaire dans la cicatrisation (α-SMA et CD31).

Les auteurs ont souligné que les hydrogels GelMA/AA/Cu sont des matériaux prometteurs pour la cicatrisation des plaies diabétiques.

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La source

Chen, J., He, J., Yang, Y., et al. Adhésif antibactérien hydrogels autocicatrisants pour favoriser la cicatrisation des plaies diabétiques. Loi sur les biomatériaux (2022). https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1742706122002501

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