Yaraları İyileştirmek için Geliştirilmiş Mekanik Duyarlı Hidrojel
Fotoğraf: Yara iyileştirmek için geliştirilmiş mekanik duyarlı hidrojelin şematik gösterimi.
Cixi Biyomedikal Mühendisliği, Ningbo Malzeme Teknolojisi ve Çin Bilimler Akademisi Mühendisliği’nden oluşan ayırca Sun Yat-sen Üniversitesi ve Nanchang Üniversitesi’nden araştırmacılar ile işbirliği içinde bulunan Dr. Wang Rong’un ekibi yara iyileştirme uygulaması için kontrol edilebilir ilaç salınım davranışına sahip mekanik duyarlı antibakteriyel hidrojel geliştirdiler. Araştırma ACS Applied Materials & Interfaces dergisinde yayınlandı.
Son 10 yılda, yara iyileştirmek için geliştirilen hidrojeller dünya çapında büyük ilgi çekti. Ne varki, dinamik koşullar altında germe ve sıkıştırma kuvvetleri yapan vücudun hareketli bölümleri üzerindeki şiddetli deri yaraları, bir çok mekanik kuvvetten dolayı zorluk çekti, bu nedenle de iyileşme süreci kolayca engellenmiş oldu.
Bilinen eski hidrojeller, cilde yapışması ve ilaç iletme yetersizliği gibi zayıf mekanik özelliklerinden dolayı sınırlı etkiye sahipti. Araştırmacılar çalışmadaki bu problemi çözmek için, sert, antibakteriyel, ilaç yüklü ve çift-kutuplu mekanik duyarlı bir hidrojel tasarladılar.
Diacrylate Pluronic F127 (bir akrilat çeşidi) miselleri, makro çapraz bağlayıcılar ve ilaç taşıyıcıları olarak kullanıldı. Geliştirilen miselle çapraz bağlı hidrojel, sırasıyla 112 kPa ve %1420’ ye kadar azami gerilme kuvveti, çekme dayanımı ve 1.41 MPa kadar kadar sıkıştırma gerilimi gibi üstün mekanik özellikler gösterdi.
Ayrıca, poli (sülfobetain metakrilat) (poliSBMA), hidrojele mükemmel doku yapışkanlığı (~ 6 kPa) ve bozunmama özelliği kazandırdı. Miselle çapraz bağlı hidrojel mekanik kuvvetlere tabi tutulduğunda misellerdeki zayıf hidrofobik ilişki ortadan kalktı, biyoaktif ilaç ve misel çekirdeği arasındaki kombinasyon istikrarsızlaştı ve sonucunda mekanik duyarlı ilaç salınım davranışı gözlendi. Sonuçlar, hidrojelden salınan ilacın, hidrojele hem gram-pozitif hem de gram-negatif bakterilere karşı geniş spektrumlu bir antibakteriyel özellik kazandıran mekanik kuvvet ve çevrimlerle kusursuz bir şekilde kontrol edilebileceğini gösterdi.
Buna ek olarak, çift kutuplu poliSBMA, sulu koşullar altında stabil bir itici sınır bölgesi oluşturmak için yüksek hidrasyon kabiliyetine sahiptir, böylelikle hazırlanan hidrojel protein adsorpsiyonunu ve bakteri yapışmasını etkili bir şekilde inhibe etti. Hidrojel, memeli hücrelerinde başarılı şekilde biyolojik uyumluluk gösterdi ve tam kalınlıkta cilt yarası olan deney faresinde etkili şekilde yara iyileşinimi sağladı.
Bu dayanıklı, mekanik duyarlı, antibakteriyel ve biyolojik uyumlu hidrojel, karmaşık dinamik bir ortamda yara tedavisi için büyük ümit vadediyor.
Kaynak: phys.org
