Atsiradus žaizdoms norime, kad jos greitai ir be komplikacijų užgytų, tačiau kartais infekcijos ir kitos komplikacijos užkerta kelią. Lėtinės žaizdos yra rimta sveikatos problema, kuri paveikia dešimtis milijonų amerikiečių.
Binghamtono universiteto profesorius Seokheunas „Seanas” Choi turi keletą idėjų, kaip pagerinti gijimo procesą, kartu sujungdamas savo naujausius tyrimus apie biologiškai skaidžią popieriaus aparatą ir bakterijomis maitinamas biologines baterijas.
Naujame žurnale paskelbtame straipsnyje ACS taikomosios medžiagos ir sąsajos, Choi ir du daktaro laipsniai. Studentai iš jo Bioelektronikos ir mikrosistemų laboratorijos – Maryam Rezaie ir Zahra Rafiee – siūlo terapinius tvarsčius, kurie slopina pavojingas bioplėveles, įtraukdami sporas formuojančias bakterijas, gaminančias antibakterines medžiagas, taip pat kontroliuojamą elektrinę stimuliaciją, maitinamą biobaterijomis.
„Mes turime labai naudingų odos bakterijų, kurios palengvina sistemingą imuninę gynybą. Kai turite žaizdą, šios odos bakterijos padeda gyti”, – sakė Choi, Thomas J. Watson koledžo inžinerijos ir taikomųjų mokslų kolegijos Elektros ir kompiuterių katedros dėstytoja. Inžinerija.
„Problema ta, kad ši aplinka puikiai tinka patogenų invazijai, nes joje gausu maistinių medžiagų, drėgna ir šilta. Kai jie pradeda formuotis bioplėvelei, tuos patogenus išnaikinti tikrai sunku, o žaizdų gijimo procesas gali pailgėti, kartais net ir metus ar ilgiau“.
Binghamtono komanda keliais būdais pagerina ankstesnius gyvų bakterijų terapijos tyrimus. Bakterijos geriau integruojasi į tvarsčius ir lieka ramybės būsenoje, kol suaktyvėja ant pačios žaizdos, todėl jas galima ilgai laikyti. Kol yra maistinių medžiagų, jie gamins beveik neribotą kiekį antibakterinių medžiagų.
Dar labiau pagerindama antibakterinį efektyvumą, komanda sėkmingai pridėjo vario oksido ir alavo oksido nanodalelių į sporas pernešančias bakterijas, kad sukurtų nedidelę galią. Panašu, kad elektros srovė, nukreipta į žaizdos sritį, suardo užkrečiančių mikrobų ląstelių vientisumą ir skatina gijimą.
Tyrėjai išbandė savo popierinį tvarstį ant imituotos žmogaus odos ir kiaulių odos ir gavo daug žadančių rezultatų, tačiau reikia atlikti daugiau tyrimų, kad procesas būtų paruoštas naudoti žmonėms.
„Popieriaus naudojimo grožis yra tas, kad jis yra vienkartinis, todėl jums nereikia jaudintis dėl antrosios infekcijos po jo panaudojimo, tačiau ateities darbas yra būtinas“, – sakė Choi. „Mes aiškiai nesuprantame, kaip ši elektrinė stimuliacija gydo žaizdų infekcijas. Galima spėti, kad buvo pažeistos bakterijų ląstelių membranos, bet elektrinės stimuliacijos tipas, trukmė ar dažnumas, kad ji būtų veiksminga reikia mokytis toliau“.