Přírodní injekční hydrogel z hedvábí a kudzu: Rány se v laboratoři zcela zacelily za 72 hodin

Vědci z Terasakiho institutu pro biomedicínské inovace vyvinuli nový injekční hydrogel, který v laboratorních testech dosáhl kompletního uzavření ran během 72 hodin.

Vědci z Terasakiho institutu pro biomedicínské inovace vyvinuli nový injekční hydrogel, který v laboratorních testech dosáhl kompletního uzavření ran během 72 hodin. Tento materiál, složený z hedvábných proteinů a sloučeniny získané z rostlin, představuje potenciálně nový přístup k minimálně invazivní opravě měkkých tkání.

Současné biomateriály, které se používají k hojení ran, často vyžadují chirurgickou implantaci, postrádají mechanickou flexibilitu pro přizpůsobení se měkkým tkáním nebo nedostatečně podporují růst buněk. Nový hydrogel kombinuje dvě přírodní látky: fibroin z hedvábí (SF), protein z kokonů bource morušového, který je tělem dobře tolerován, a puerarin (PUE), bioaktivní sloučeninu z kořene rostliny kudzu, známou pro své protizánětlivé a antioxidační vlastnosti.

Tým systematicky testoval pět různých formulací s rostoucím obsahem puerarinu (od 1 % do 5 %) v kombinaci s pevnou koncentrací hedvábného fibroinu. Studie, publikovaná v časopise ACS Omega, ukázala, že puerarin posiluje síť hydrogelu prostřednictvím vodíkových vazeb, aniž by měnil základní proteinovou strukturu hedvábného fibroinu. Vyšší koncentrace puerarinu vedly k hustším vnitřním sítím a zvýšené mechanické stabilitě materiálu. Hydrogel bylo možné protlačit jemnou jehlou o průměru 27 gauge a po injekci se opět vrátil do gelové struktury.

Laboratorní studie s lidskými kožními buňkami ukázaly, že životaschopnost buněk zůstala nad 95 % od prvního dne. Buňky kultivované s materiálem dosáhly kompletního uzavření ran do 72 hodin u všech testovaných formulací. Nejvyšší koncentrace puerarinu zajistila přibližně 60% uzavření rány již během prvních 24 hodin. U žádné z testovaných formulací nebyly pozorovány známky toxicity.

Dr. Bruna V. Quevedo, hostující vědecká pracovnice Terasakiho institutu a první autorka publikace, uvedla, že je nejvíce nadchlo kompletní uzavření ran u všech formulací za 72 hodin. Tento výsledek, spolu se schopností materiálu být injikován jemnou jehlou, naznačuje skutečný klinický význam pro aplikace v měkkých tkáních. Dr. Menekse Ermis Sen dodala, že injekční biomateriály, které lze aplikovat malou jehlou a přesto podporují opravu tkání, mají potenciál snížit zátěž invazivních zákroků pro pacienty. Tato práce je významným krokem k dosažení tohoto cíle.

Tento výzkum by mohl podpořit vývoj minimálně invazivních léčebných postupů pro zranění měkkých tkání a chronické rány. Pro ověření účinnosti materiálu v reálných fyziologických podmínkách jsou však zapotřebí další studie na zvířecích modelech.