Новая медицинская повязка способствует более быстрому заживлению кожных ран. Его инновационный ингредиент — структурный материал скелетов, чешуи и панцирей морских животных и насекомых. Этот полимер, называемый хитином, уступает только растительной целлюлозе как наиболее распространенный природный материал. А поскольку они являются естественным отходом переработки морепродуктов, они доступны по цене.
Цзиньпин Чжоу (химик из Уханьского университета в Китае) был частью команды, создавшей новую повязку для ран. Его команда знала, что хитин помогает бороться с бактериями и иногда способствует заживлению ран. Эти исследователи задались вопросом, ускорит ли изготовление марли из них заживление ран лучше, чем традиционная марля на основе целлюлозы.
Чтобы проверить это, они сделали повязки из различных волокон на основе хитина и протестировали их на крысах. Затем они осмотрели раны под микроскопом. Самая эффективная газовая повязка кайтинг ускоряет рост новых клеток кожи и сосудов.
В обработанных ранах также развиваются более сильные коллагеновые волокна. Коллаген является основным строительным материалом для наших костей, мышц, кожи и других частей тела. В данном случае это помогло укрепить и выровнять разросшуюся кожу. Поскольку хитин превосходно борется с бактериями, команда Чжоу подозревает, что новая повязка также снизит риск заражения.
Команда описала свою новую марлю на основе хитина в январском номере журнала ACS Applied Bio Materials.
От панцирей к волокнам
Основу хитина составляет цепочка молекул глюкозы – простого сахара. Каждая глюкоза в этой цепи была ацетилирована. Это означает, что каждый из них содержит группу атомов, включающую один атом кислорода, два атома углерода и три атома водорода (включая четвертый атом водорода, присоединенный к азоту). Эти ацетильные группы делают хитин водоотталкивающим. Удаление некоторых из них облегчает работу с хитином.
Для своей новой марли исследователи разрисовали панцири крабов, креветок и омаров. Затем кусочки песка замачивали в специальных растворителях на 12 часов. Нагревание, отбеливание и другие процессы превратили богатый хитином раствор во влажные волокна. В результате химической обработки было удалено более половины ацетильных групп. Затем группа Чжоу создала волокна, содержащие различное количество ацетилированной глюкозы.
Специальная машина пряла из этих волокон ткань. Распределив вещество между двумя пластинами из раскаленной стали, оно приобрело вид марли, которую люди издавна использовали в качестве повязки для ран. Никакого плетения и шитья не требовалось.
Чтобы проверить, насколько эффективно работает ацетилирование хитиновых волокон, исследователи использовали 18 крыс. У каждого животного было четыре круглые раны диаметром 1 сантиметр (0,4 дюйма). На каждую из них накладывались разные хитиновые повязки. Другая группа крыс получала стандартную целлюлозную марлю. Другая группа крыс получила немного другой тип марли. Каждые три дня исследователи измеряли, насколько быстро происходит выздоровление.
Лучше всего работали повязки из хитина с содержанием 71% ацетилированной глюкозы. Особенно это было заметно на третий и шестой день. Разница уменьшалась по мере заживления, но все еще была заметна через 12 дней.
Может ли хитин лечить более сложные раны?
Небольшие раны в этих тестах заживали сами по себе. Новые хитиновые повязки лишь ускорили процесс. И это здорово, говорит биолог Марк Мессерли. Он работает в Университете штата Южная Дакота в Брукингсе. Однако он хотел бы, чтобы хитиновые повязки были протестированы на более крупных ранах или на тех, которые труднее заживить.
«Раны у людей с диабетом заживают с трудом», — говорит Мессерли. «Вот почему было бы здорово протестировать новую повязку на мышах с диабетом». Он отмечает, что даже у здоровых пожилых людей заживление некоторых язв может занять больше года.
Еще одно преимущество кайтинговой марли: тело может ее разорвать. Чего нельзя сказать о стандартной целлюлозной марле. Хирурги накладывают повязки внутрь тела, чтобы остановить внутреннее кровотечение, вызванное серьезными травмами. По мнению Мессерли, будет очень полезно не делать потом еще одну операцию по удалению марли.
- Хотите связаться со мной?
