Öppna sår, oavsett om de orsakas av olyckor eller från medicinska procedurer som kirurgi, kräver korrekt hantering för att påskynda läkningen och förhindra infektioner. Även om suturer och häftklamrar är vanliga sårtillslutningsmetoder, kan de orsaka sekundära vävnadsskador, potentiellt läcka vätskor och gaser och kräva bedövningsmedel. Tissue adhesiva lim är ett mer attraktivt alternativ men lider ofta av toxicitet och svag vidhäftning.
Lyckligtvis erbjuder självhäftande vävnadsplåster en innovativ lösning. De tillåter exakt kontroll av vidhäftning och mekaniska egenskaper genom justerbara polymerkompositioner. Dessa plåster kan också leverera läkemedel direkt till såren, vilket förbättrar återhämtningen. Även om befintliga självhäftande plåster som innehåller katekolaminer som dopamin (DA) har visat lovande, står de inför utmaningar på grund av långsam oxidation och svag bindning med polymerens ryggrad.
Mot denna bakgrund gav sig ett team av forskare från Korea, ledda av docent Kyung Min Park vid Incheon National University, för att hitta en effektiv lösning på dessa begränsningar. Som rapporterats i deras senaste studie, som publicerades i Composites Part B:Engineering , utvecklade de en ny strategi för att producera DA-innehållande vävnadslim gelatinhydrogeler.
Deras tillvägagångssätt är centrerat kring tillsatsen av kalciumperoxid (CaO2). ) som en ingrediens vid beredning av hydrogellösningen, vilket ger upphov till gelatinbaserade syregenererande vävnadslim (GOT). Denna förening reagerar lätt med vatten för att frigöra molekylärt syre (O2 ), vilket underlättar oxidationen av DA-molekyler, främjar DA-polymerisation och läkning av såret.
"Syre är ett kritiskt metaboliskt substrat eller signalmolekyl i kroppen. I synnerhet hyperoxi, som i huvudsak betyder hög syrekoncentration, har visat sig underlätta sårläkningsprocesser och vävnadsregenerering genom att främja cellproliferation, blodkärlsbildning och sårremodellering, " förklarar Dr. Park.
Dessutom genomförde forskarna in vitro och in vivo-experiment som visade att deras GOT förbättrade koagulation, blodstängning och neovaskularisering. Dessa GOT, förutom sin syregenerering, möjliggjorde enkel kontroll av gelbildning och mekaniska egenskaper, vilket gav stark vävnadsvidhäftning i intervallet 15–38 kPa.
Anmärkningsvärt nog representerar dessa GOT det första rapporterade bioadhesivet, och det första vävnadsadhesiva materialet för den delen, som kan generera syre. Forskargruppen har stora förhoppningar om potentialen hos GOT att bli en kostnadseffektiv lösning för sårhantering i en klinisk miljö.
"Vi skulle vilja fortsätta kliniska prövningar och kommersialisering av detta material genom uppföljande forskning och i slutändan bidra till att förbättra människors livskvalitet genom att utveckla nästa generations vävnadslimmaterial som kan appliceras på människor", avslutar Dr. Park.
Mer information: Sohee Lee et al, Oxygen-generating tissue adhesives via CaO2-medied oxygen generation and in situ catecol oxidation for sour management, Composites Part B:Engineering (2023). DOI:10.1016/j.compositesb.2023.110951
Tillhandahålls av Incheon National University
