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Utilisant l'hydrogel bioactif pour guérir des blessures

Des hydrogels peuvent être employés dans des applications biomédicales en offrant un environnement moite et réglable pour des cellules.

Hydrogels

Crédit d'image : Alexa_Space/Shutterstock.com

La capacité de modifier leur cicatrisation physico-chimique de moyens de propriétés peut être optimisée utilisant les hydrogels bioactifs, une application qui plus plus loin a été explorée au cours de la dernière décennie. Ceci est vu comme un inducteur important pour se développer avec le vieillissement de la population actuel.

Comment les hydrogels fonctionnent

Des pansements sont conçus pour faciliter la fermeture de la blessure, pour s'introduire guérir, et pour réduire à un minimum l'occasion à la formation de cicatrices.

L'avantage des hydrogels, les comparés à d'autres pansements tels que la mousse et la membrane, est qu'ils peuvent tenir compte d'un milieu humide, d'absorber le tissu exsude, facilite le mouvement de l'oxygène dans et hors de l'endroit de blessure, et maintient la surface de blessure fraîche pour réduire à un minimum la douleur.

Les hydrogels sont polymères, que des moyens ils sont effectué à partir des polymères synthétiques tels que poly thermoresponsive (acrylamide de N-isopropyle) (PNIPAAm), des dérivés de poly ANCRAGE (d'éthylèneglycol), et des polyester.

Les polymères produisent un réseau dispensé en formant des réticulations, et arrosent des causes les réseaux pour gonfler. Le gonflement couvre le domaine de blessure et produit un échafaudage sur lequel les cellules peuvent régénérer. En outre, des hydrogels peuvent être injectés dans un site de blessure pour tenir compte de l'encapsulation in situ des médicaments et de remplir des espaces irréguliers de blessure.

Les hydrogels doivent être biodégradables, pour tenir compte pour qu'ils soient retirés une fois que la blessure a guéri. La dégradation devrait être possible par l'intermédiaire de l'hydrolyse ou de la dégradation enzyme-facilitée. Beaucoup d'hydrogels qui ont été développés pour le bureau d'études de tissu sont bioinert, signification qu'ils ne répondent pas une fois confrontés au tissu biologique et pour cette raison pour présenter les problèmes pour la cicatrisation, qui bénéficient de la bioactivité.

Bioactivité dans les hydrogels

La bioactivité peut être ajoutée aux hydrogels sous forme de facteurs de croissance et aux peptides spécifiques au tissu cible. Par exemple, le superfamily de β de facteur de croissance transformant peut introduire la régénération d'os et de cartilage dans une blessure.

Ceux-ci peuvent également tenir compte de la libération contrôlée des calmants, tels que l'ibuprofène ou la morphine, qui sont désirables pour les brûlures considérables, les blessures infectées, et les soins palliatifs.

Une autre méthode dans laquelle les hydrogels deviennent bioactifs est par l'intermédiaire de conjugaison directe à l'hydrogel, par opposition à par l'intermédiaire de la libération contrôlée des récipients avoisinants. La méthode de conjugaison produit un exposé des caractères indicateurs bioactifs in situ et réduit à un minimum les effets anormaux qui peuvent résulter de la diffusion de biomolécule.

Une condition importante pour des hydrogels est qu'ils ont l'activité antibactérienne. Ceci peut être surmonté avec les agents antibactériens bioactifs dans l'hydrogel, ou en construisant l'hydrogel avec les matériaux qui ont l'activité antibactérienne inhérente, telle que le chitosan.

Les développements nouveaux comprennent des constitutions des nanoparticles avec l'activité antimicrobienne par l'inclusion de l'argent ou de l'oxyde de zinc, par exemple, dans les réticulations.

Limitations et comment les résoudre

Les hydrogels bioactifs sont loin d'être parfaits. Le type de bioactivité dans l'hydrogel peut être une édition, avec la conjugaison de biomolécule étant faite avec les réactions de lieur qui peuvent entraîner des réactions secondaires avec les groupes fonctionnels naturellement abondants trouvés sur des biomolécules, en plus de contenir souvent les réactifs cytotoxiques. Ceci peut limiter le choix de biomolécule et assurer les hydrogels bioactifs incompatibles avec certains tissus de blessure.

Une méthode chimique connue sous le nom de chimie de claquement d'alcyne-azoture a été proposée comme solution pour surmonter les questions de la conjugaison de biomolécule. la chimie de claquement d'Alcyne-azoture a une spécificité plus élevée et les parties d'alcyne ou d'azoture ne sont pas susceptibles des réactions secondaires, surmontant de ce fait le défi principal des réactions de lieur.

Des hydrogels peuvent être injectés, mais les injections peuvent entraîner certaines complications. Si l'hydrogel injecté manque de la bonne élasticité, les forces mécaniques externes peuvent mener au défaut de forme ou aux dégâts. Ceci peut, consécutivement, diminuer la durée de vie de l'hydrogel, infection de cause, et déclencher d'autres procédés inflammatoires.

Les hydrogels injectables avec la bioactivité qui facilite autocuratif pourraient aider surmontent ceci. Ceux-ci ont été produits, avec le grand succès dans des radicaux libres de balayage, l'electroactivity, l'activité antibactérienne, et le biocompatibility.

Un des domaines principaux de l'utilisation d'hydrogel qui exige plus d'enquête est comment ceux-ci peuvent être appliqués aux blessures continuelles. Les hydrogels bioactifs restent coût-inefficaces, qui limite leur utilisation répandue, et leur reproductibilité, en termes d'employer les produits naturels, est douteuse.

Sources

  • Guo, J.L. et autres (2019) modulaire, tissu-détail, et lieurs biodégradables de croix d'hydrogel pour le bureau d'études de tissu. Avances de la Science. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396
  • Zhao, 2017) hydrogels injectables electroactive antioxydants antibactériens de X. et autres (en tant que le pansement autocuratif avec la hémostase et adhérence pour la cicatrisation cutanée. Biomatériaux. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2017.01.011
  • Koehler, 2018) pansements d'hydrogène de J. et autres (pour la demande de règlement bioactive des blessures aiguës et continuelles. Tourillon européen de polymère. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2017.12.046

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Last Updated: Mar 12, 2020

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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