El hidrogel con infusión de aminoácidos mata naturalmente las bacterias y promueve el crecimiento celular.

De la revista: Materiales para minas terrestres antipersonal

Washington, 2 de abril de 2024 – Los hidrogeles son muy populares para su uso en dermatología e ingeniería de tejidos. Estos materiales biocompatibles a base de polímeros son ventajosos por su capacidad para retener agua, administrar medicamentos a las heridas y biodegradarse. Sin embargo, son complejos de fabricar y poco flexibles ante fuerzas externas como la fricción de la ropa, las sábanas o los apósitos para heridas. Tampoco son inherentemente capaces de combatir infecciones bacterianas, por lo que a menudo se les inyectan medicamentos antimicrobianos o iones metálicos, que pueden causar resistencia a los antibióticos y efectos negativos en el crecimiento celular.

En un artículo publicado esta semana en Materiales para minas terrestres antipersonalPor AIP Publishing, los investigadores han creado un hidrogel que es más fácil de fabricar, contiene propiedades antibióticas naturales y promueve el crecimiento celular.

«Los pacientes diabéticos pueden sufrir heridas en la piel que no sanan fácilmente debido a una enfermedad metabólica», dijo el autor Jing Sun. “El paciente puede intentar tratar las heridas con medicamentos tópicos como la eritromicina, que puede ser eficaz inicialmente, pero que, tras un largo período de tiempo, puede no aliviar los síntomas. «Esto puede deberse a la resistencia a los antibióticos».

Utilizando el hidrogel común Gel-MA, agregaron el aminoácido polilisina y plasma sanguíneo rico en plaquetas para crear propiedades adecuadas para el cuidado de heridas. El resultado es un hidrogel que es más fuerte, se expande en la herida, dura más, mata las bacterias y crea un ambiente saludable para que crezcan nuevas células.

«El hidrogel libera continuamente polilisina a la superficie de la herida y previene continuamente el crecimiento bacteriano», dijo Sun. «Elegimos la ε-polilisina porque puede inhibir el crecimiento bacteriano, resolver el problema del abuso de antibióticos y la resistencia a los medicamentos, y no afecta la proliferación y el desarrollo celular. También se puede conjugar con metacrilato de gelatina, que desempeña un papel antimicrobiano y mejora la función mecánica. fuerza del hidrogel.»

En pruebas realizadas con E. coli y S. aureus, la bacteria que causa las infecciones por estafilococos, el hidrogel dañó las membranas celulares de la bacteria y provocó la muerte de las células bacterianas. Para las células sanas, la inclusión de plasma sanguíneo rico en plaquetas dio como resultado la liberación de factores de crecimiento y un aumento de células viables.

«El momento más interesante para mí fue cuando mezclamos las soluciones de polilisina y plasma rico en plaquetas para ver si podían formar un hidrogel bajo luz ultravioleta», dijo Sun.

El experimento fue exitoso y el hidrogel se pudo curar bajo una lámpara UV durante 30 segundos en lugar de curarlo congelando y descongelando repetidamente durante hasta 8 horas.

«Como médico e investigador dermatológico, tengo el compromiso de brindar mejores tratamientos a los pacientes», dijo Sun. «Esta solución ayudará a los pacientes con heridas crónicas acompañadas de enfermedades metabólicas, como diabetes, desnutrición y otras enfermedades, así como a los pacientes que están postrados en cama durante mucho tiempo».

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Título del artículo

Hidrogel de gelatina metacrilada conjugado con ε-polilisina y plasma rico en plaquetas para heridas con infección crónica

Autores

Peiyu Yan, Xiangru Chen, Shen He, Zhaoyang Liu y Jing Sun

afiliaciones de autor

Departamento de Dermatología, Hospital Unión China-Japón de la Universidad de Jilin, Changchun, Jilin 130033, República Popular China