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Os molhos adesivos de Bioinspired podiam acelerar a cura esbaforido

Cortes, arranhões, bolhas, queimaduras, lascas, e puncturas - há um número de maneiras que nossa pele pode se quebrar. A maioria de tratamentos para feridas da pele envolvem simplesmente colocar uma barreira sobre elas (geralmente uma atadura adesiva da gaze) para mantê-la húmida, limitam a dor, e reduzem a exposição aos micróbios infecciosos, mas não a ajudam activamente no processo de cicatrização. Uns molhos esbaforidos mais sofisticados que possam monitorar aspectos da cura tais como o pH e a temperatura e para entregar terapias a um local esbaforido seja desenvolvida nos últimos anos, mas são complexos fabricar, caro, e difícil personalizar, limitando seu potencial para uso difundido.

Agora, uma aproximação nova, evolutiva à cura esbaforido de aceleração foi desenvolvida com base nos hydrogels calor-responsivos que são mecanicamente activos, elásticos, resistentes, altamente adesivo, e antimicrobial: molhos adesivos activos (AADs). Criado por pesquisadores no instituto de Wyss para a engenharia biològica inspirada na Universidade de Harvard, o John A. Paulson Escola para o planejamento e ciências aplicadas (MARES), e universidade de Harvard de McGill, AADs pode fechar feridas significativamente mais rapidamente do que outros métodos e impedir o crescimento bacteriano sem a necessidade para todo o instrumento ou estímulos adicionais. A pesquisa é relatada em avanços da ciência.

“Esta tecnologia tem o potencial ser usado não somente para os ferimentos da pele, mas igualmente para feridas crônicas como úlceras do diabético e sores da pressão, para a entrega da droga, e como componentes de terapias robótica-baseadas macias,” disse David correspondente Mooney autor, Ph.D., um membro da faculdade fundando do núcleo do instituto de Wyss e professor de Robert P. Pinkas Família da tecnologia biológica em MARES.

Inspirado desenvolvendo embriões

AADs toma sua inspiração dos embriões tornando-se, cuja a pele pode curar completamente própria, sem formar o tecido da cicatriz. Para conseguir isto, as células epiteliais embrionárias em torno das fibras esbaforidos de um produto feitas do actínio da proteína que contratam para desenhar junto as bordas esbaforidos, como um saco de cordão que é fechado puxado. As células epiteliais perdem esta capacidade uma vez que um feto se torna após uma determinada idade, e todos os ferimentos que ocorrerem em seguida essa inflamação da causa do ponto e scarring durante o processo de cicatrização.

A fim imitar as forças contrácteis que puxam as feridas embrionárias da pele fechados, os pesquisadores estenderam o projecto de hydrogels adesivos resistentes previamente desenvolvidos adicionando um polímero thermoresponsive conhecido como PNIPAm, que ambos repelem a água e os psiquiatras ao redor de 90° F. O hydrogel híbrido resultante começa a contratar quando expor à temperatura corporal, e transmite a força do componente contratando de PNIPAm ao tecido subjacente através das ligações fortes entre o hydrogel do alginate e o tecido. Além, os nanoparticles de prata são encaixados no DAA para fornecer a protecção antimicrobial.

O DAA ligou à pele de porco com sobre dez vezes a força adesiva de um Band-Aid e impediu que as bactérias cresçam, assim que esta tecnologia é já significativamente melhor do que a maioria de produtos esbaforidos de uso geral da protecção, mesmo antes de considerar suas propriedades defechamento.”

Freedman de Benjamin, Ph.D., companheiro pos-doctoral no laboratório de Mooney que está conduzindo o projecto

Feridas de fechamento mais rápidas

Para testar como bom suas feridas fechados do DAA, os pesquisadores o testaram em correcções de programa da pele do rato e as encontraram que reduziu o tamanho da área esbaforido por aproximadamente 45% comparado a quase nenhuma mudança na área nas amostras não tratadas, e feridas fechados mais rapidamente do que outros tratamentos que incluem microgels, chitosano, gelatina, e outros tipos de hydrogels. O DAA igualmente não causou a inflamação ou as respostas imunes, indicando que é seguro para o uso e em tecidos vivos.

Além disso, os pesquisadores podiam ajustar a quantidade de fechamento esbaforido executada pelo DAA adicionando várias quantidades de monómeros do acrilamido durante o processo de manufactura. “Esta propriedade poderia ser útil ao aplicar o adesivo às feridas em uma junção gosta do cotovelo, que se move ao redor muito e tiraria proveito provavelmente de uma ligação mais fraca, comparada a uma área mais estática do corpo como a canela,” disse co-primeiro Jianyu Li autor, Ph.D., um companheiro pos-doctoral anterior no instituto de Wyss que é agora um professor adjunto na universidade de McGill.

A equipe igualmente criou uma simulação computorizada do fechamento esbaforido DAA-ajudado, que previsse que o DAA poderia fazer com que a pele humana contrate em uma taxa comparável àquela da pele do rato, indicando que tem uma probabilidade mais alta de indicar um benefício clínico em pacientes humanos. “Nós estamos continuando esta pesquisa com estudos a aprender mais sobre como as sugestões mecânicas exercidas pelo impacto do DAA o processo biológico de cura esbaforido, e como DAA executam através de uma escala de temperaturas diferentes, enquanto a temperatura corporal pode variar em lugar diferentes,” disseram o Freedman, que está tomando o chumbo no projecto. “Nós esperamos levar a cabo estudos pré-clínicos adicionais para demonstrar o potencial do DAA como um produto médico, e trabalhamos então para a comercialização.”

“Este é um outro exemplo maravilhoso de uma mecanoterapia em que introspecções novas no papel chave que o jogo de forças físicas no controle biológico pode ser aproveitado para desenvolver uma aproximação terapêutica nova e mais simples que possa ser ainda mais eficaz do que drogas ou dispositivos médicos complexos,” disse o director fundando Donald Ingber de Wyss, M.D., o Ph.D., que é igualmente o professor de Judah Folkman da biologia vascular na Faculdade de Medicina de Harvard (HMS) e do programa vascular da biologia no hospital de crianças de Boston, e do professor da tecnologia biológica em MARES.

Source:
Journal reference:

Blacklow, S.O. et al. (2019) Bioinspired mechanically active adhesive dressings to accelerate wound closure. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aaw3963.