Американські дослідники створили гідрогель, який сприяє швидкому загоєнню ран у хворих на діабет. Він містить мікросфери з пероксидом водню, вкриті оболонкою з ферментом каталазу. При руйнуванні пероксиду водню утворюється кисень, який усуває гіпоксію тканин і прискорює загоєння ран - у мишей з діабетом рани, оброблені гідрогелем з мікросферами, через 16 днів скорочувалися до 10,7 відсотка від свого колишнього обсягу. Роботу опублікували в.
Для здорової людини невеликі пошкодження шкіри не становлять небезпеки і заживають без сторонньої допомоги. У хворих на цукровий діабет будь-яке пошкодження шкіри ризикує придбати хронічний перебіг. Справа в тому, що діабет пошкоджує судини, і вони не можуть доставити достатню кількість кисню до рани - навколо неї створюється гіпоксичне оточення. Брак кисню в рані посилюється ще більше через те, що викликані на боротьбу з пошкодженням імунні клітини також споживають велику кількість кисню. Довготривала гіпоксія сповільнює зростання нових судин, синтез позаклітинного матриксу і відновлення епітелію.
В останні роки для лікування діабетичних ран застосовують гіпербаричну оксигенацію - насичення області пошкодження кисню під високим тиском. У деяких дослідженнях після 40 сеансів лікування рани закривалися, а в інших роботах повідомляли про неефективність цього методу. Невдачі гіпербаричної оксигенації пов'язують з її короткочасним впливом, оскільки після сеансу лікування вміст кисню в рані швидко знижується.
Команда американських дослідників на чолі з Цзяньцзюнь Гуанем (Jianjun Guan) з Університету Вашингтона в Сент-Луїсі придумали рішення цієї проблеми. Вони створили гідрогель, що містить мікросфери, всередину яких укладено пероксид водню. Мікросфери покриті оболонкою, в яку вбудовано фермент каталазу. Без теплового впливу гель має водянисту структуру, але при зіткненні з тілом і зігріванні, він загустіває, а каталаза взаємодіє з пероксидом водню з виділенням кисню в рану. Крім цього, гідрогель поглинає активні форми кисню, які утворюється при запаленні тканин і заважають нормальному загоєнню рани. Гідрогель з мікросферами зберігає свою активність протягом двох тижнів, і забезпечує постійний приплив кисню в рану.
Свою розробку дослідники перевірили в експериментах на мишах з діабетом, яким попередньо поранили шкіру. Тварин розділили на три групи по вісім мишей: одній групі на рану нанесли гідрогель з мікросферами, іншій - тільки гідрогель, а рани третьої групи залишили без лікування. Через 16 днів після нанесення гідрогелю з мікросферами рани у мишей зменшилися до 10,7 відсотка від початкового розміру, а в інших двох групах їх площа скоротилася не так значно. У мишей, на рани яких нанесли тільки гідрогель, рани зменшилися до 30,4 відсотка від початкового розміру, а у тих, хто залишився без лікування мишей, - до 52,2 відсотка від первісної площі.
Вчені зробили висновок, що за допомогою розробленого ними методу можна лікувати не тільки незагоєні рани при діабеті, але також і інші захворювання, що супроводжуються ішемією тканин, наприклад запалення периферичних артерій або ішемічну хворобу серця. У планах у дослідників почати випробування гідрогелю на великих ссавців, щоб удосконалити його.
Дослідники постійно шукають нові способи швидкого загоєння ран. Нещодавно вони розробили біоклей з ферментом з отрути змії, який під впливом видимого світла сприяє загоєнню раневої поверхні і зупиняє кровотечу менше ніж за хвилину.