درمان زخم‌های مزمن با پانسمان هیدروژلی سرد

اخیرا محققان با استفاده از جت پلاسمای سرد و فعال کردن هیدروژل، پانسمانی با خواص ضد باکتریایی و ترمیم‌کننده زخم ساخته‌اند.

به گزارش تکناک، این فناوری می‌تواند به عنوان جایگزینی برای درمان‌های فعلی که برای درمان زخم‌های مزمن مانند زخم پای دیابتی که به آنتی‌بیوتیک‌ها متکی هستند، استفاده شود.

افزایش روزافزون تعداد مبتلایان به دیابت به این معنی است که افراد بیشتری در طول زندگی خود زخم پا را تجربه می‌کنند. برای 60 درصد از بیماران دیابتی، این زخم‌ها عفونی می‌شوند و به دلیل بهبود ضعیف زخم‌های مرتبط با این بیماری، آنها اغلب به زخم‌های مزمن تبدیل می‌شوند.

هدف مدیریت زخم مزمن، کنترل عفونت و تحریک التیام است، اما محدودیت‌هایی برای رسیدن به این اهداف وجود دارد. در حال حاضر پانسمان‌های آغشته به نقره ضدمیکروبی یا آنتی‌بیوتیک‌ها معیاری هستند که به دلیل مقاومت آنتی‌بیوتیکی و پتانسیل سمیت نقره می‌توانند اثربخشی کمتری داشته باشند. به‌همین منظور محققان دانشگاه استرالیای جنوبی (Uni SA)، فناوری جدیدی را برای کنترل عفونت و تحریک التیام بررسی کردند وآن هیدروژلی است که توسط گاز یونیزه شده پلاسمای سرد فعال می‌شود.

اندره زیلی، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: آنتی‌بیوتیک‌ها و پانسمان نقره معمولاً برای درمان زخم‌های مزمن استفاده می‌شوند، اما هر دو دارای معایبی هستند. افزایش مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها یک مشکل جهانی است و همچنین نگرانی‌های فراوانی در مورد سمیت ناشی از نقره وجود دارد. به همین دلیل در اروپا، پانسمان‌های نقره در حال حذف شدن هستند.

مطالعات قبلی مزایای استفاده از گاز یونیزه پلاسمای سرد را برای بهبود زخم نشان داده‌اند. گاز یونیزه پلاسمای سرد یعنی کاهش بار باکتری و تولید گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن (RONS) با فعال کردن مولکول‌های اکسیژن و نیتروژن در هوای محیط. تاکنون یک هیدروژل با RONS تولید شده توسط پلاسما قبل از اعمال روی زخم بارگذاری شده است، اما این روش کامل نیست.

زیلی گفت: علیرغم نتایج دلگرم‌کننده جدید در استفاده از درمان هیدروژل فعال شده با پلاسما (PAHT)، ما با مشکل بارگیری هیدروژل‌های با غلظت کافی RONS مورد نیاز برای استفاده بالینی مواجه شدیم. خوشبختانه ما با استفاده از یک روش الکتروشیمیایی جدید که فعال شدن هیدروژل را افزایش می‌دهد، بر این مانع غلبه کرده‌ایم.

محققان به دلیل تأیید نظارتی گسترده برای استفاده در درمان و خواص مکانیکی و زیست سازگار، هیدروژل خود را با استفاده از پلی (وینیل الکل) (PVA) ایجاد کردند. هیدروژل PVA با یک جت پلاسمای هلیوم برای فعال کردن آن و تولید RONS تحت بررسی قرار گرفت.

یک هیدروژل 8٪ PVA به عنوان یک پانسمان PAHT بهینه تعیین شد زیرا می‌تواند به راحتی توسط RONS تولید کننده پلاسما فعال شود و در عین حال یکپارچگی ساختاری، سازگاری و توانایی متورم شدن خود را حفظ کند.

با قرار دادن هیدروژل در بالای صفحه آلومینیومی به‌طوری که ستون پلاسما در طول درمان با آن در تماس باقی بماند، محققان دو روش را مقایسه کردند تا ببینند که آیا تولید RONS می‌تواند به صورت الکتروشیمیایی افزایش یابد،‌ به این صورت که هیدروژل با جدا کردن پلاک آلومینیوم از سیمی که روی زمین بود یا در وضعیت پتانسیل شناور نگه داشته شد، یا اینکه کلا روی زمین قرار گرفت.

هیدروژل‌های تیمار شده با پلاسما به‌مدت سه ساعت برای مطالعه آزادسازی پراکسید هیدروژن (H2O2) و اکسید نیتروژن (NO2-) عمل آمدند که به ترتیب به عنوان نشانگر برای گونه‌های اکسیژن فعال کل (ROS) و گونه‌های نیتروژن فعال (RNS) مورد استفاده قرار گرفتند.

محققان به این نتیجه رسیدند که قرار دادن هیدروژل در زمین در طی درمان پلاسما به‌طور قابل‌توجهی تولید H2O2 را افزایش می‌دهد و تولید H2O2 با هیدراته کردن ژل در طول درمان بیشتر افزایش می‌یابد. علاوه بر این، رطوبت در رابط پلاسما جت هیدروژل با افزایش تولید H2O2 ارتباط نزدیکی داشت. با توجه به NO2، قرار گرفتن در زمین باعث افزایش رطوبت و هیدراتاسیون شد.

در طی آزمایش‌ها، هیدروژل در کنترل رشد E. coli و P. aeruginosa که دو باکتری هستند که معمولاً در زخم پای دیابتی یافت می‌شوند، بسیار مؤثر بود. اگرچه این مطالعه بر زخم‌های دیابتی متمرکز بود، اما محققان می‌گویند که این فناوری می‌تواند برای درمان تمام زخم‌های مزمن و عفونت‌های داخلی استفاده شود.

زیلی گفت: یک مزیت جالب فناوری PAHT ما این است که می‌توان از آن برای درمان همه زخم‌ها استفاده کرد. این یک درمان بی‌خطر برای محیط زیست است که از اجزای طبیعی موجود در هوا و آب برای ساختن مواد فعال خود استفاده می‌کند که به اجزای غیرسمی و زیست سازگار تبدیل می‌شوند.

گام بعدی حرکت به سمت آزمایش‌های بالینی بیشتر برای بهینه‌سازی این فناوری الکتروشیمیایی برای درمان بیماران انسانی است. محققان در آینده استفاده از این فناوری را برای درمان تومورهای سرطانی با فعال کردن داروهای موجود در هیدروژل‌های تزریق شده به بدن را بررسی خواهند کرد.

زیلی گفت: مواد فعال را می‌توان در یک دوره طولانی وارد بدن کرد و این کار درمان را بهبود می‌بخشد و شانس بیشتری برای نفوذ به تومور دارد.

این مطالعه در مجله Advanced Functional Materials منتشر شد.