123RF
Hydrożel z wodorotlenkiem miedzi (II) w leczeniu zakażonych ran
Redaktor: Iwona Konarska
Data: 02.05.2022
Źródło: Zu Y, Wang Y, Yao H, Yan L, Yin W, Gu Z, A Copper Peroxide Fenton Nanoagent-Hydrogel as an In Situ pH-Responsive Wound Dressing for Effectively Trapping and Eliminating Bacteria ACS Appl Bio Mater. 2022 Mar 23. doi: 10.1021/acsabm.2c00138
| Tagi: | zakażenia bakteryjne |
Zakażenia bakteryjne stanowią wielkie zagrożenie przy leczeniu ran, zwłaszcza jeśli mamy do czynienia z ranami od pewnego czasu zajętymi, gdzie istnieje ryzyko pojawienia się bakterii antybiotykoopornych.
Potrzeba stworzenia takiego systemu leczenia ran, który nie dopuściłby do stanów zapalnych wywołanych pojawieniem się bakterii, jest bardzo istotna.
Zespół chiński, kierowany przez prof. Zhanjun Gu z Institute of High Energy Physics and National Center for Nanoscience and Technology, zastosował w tym celu specyficzny hydrożel zawierający skoniugowane nanocząsteczki wodorotlenku miedzi (II)(CP@Tf-hy).
Zostały one przebadane in vitro w kierunku cytotoksyczności i mimo że nanocząstki miedzi bywają wysokotoksyczne, zastosowana formuła pozwoliła stworzyć rozwiązanie praktycznie nietoksyczne dla komórek ssaków. Działanie tej substancji wynika z faktu, że w zakażonej ranie tworzy się środowisko lekko lub bardziej kwaśne. Hydrożel, który znajdzie się w takiej ranie, wytwarza jednocześnie H2O2 – zachodzi z jego udziałem reakcja Fentona.
Jest to rozwiązanie wykorzystujące technologie utleniania AOT (advanced oxidation technologies). Są one coraz popularniejsze, korzystają bowiem z niezwykle silnych utleniających właściwości rodnika hydroksylowego. Wchodzi on w reakcje chemiczne z wieloma substancjami pochodzenia organicznego oraz z substancjami nieorganicznymi, nie wytwarzając jednocześnie szkodliwych produktów ubocznych. Naładowane dodatnio skoniugowane nanocząsteczki wodorotlenku miedzi (II) przyciągają ujemnie naładowane ściany komórkowe bakterii antybiotykoopornych, wystawiając je w ten sposób na działanie silnie reaktywnych rodników hydroksylowych OH•. Następuje reakcja synergiczna: CP@Tf-hy pobiera glutation z bakterii, będący antyoksydantem o wysokim potencjale, co przyspiesza reakcję Fentona, powodując szybsze i w zwiększonej ilości wytwarzanie reaktywnych rodników hydroksylowych OH•.
Razem z uwalnianiem toksycznych dla bakterii jonów Cu+ powoduje to, że liczba bakterii spada w tempie logarytmicznym (7 log). Badania in vivo wykazały, że CP@Tf-hy promują hemostazę i proliferację komórek, zwłaszcza w obszarze zakażonej rany, co znacznie przyspiesza gojenie. Rozwiązanie to jest określane przez chińskich badaczy jako tanie i bezpieczne, choć jak sami przyznają, konieczne są dalsze prace nad formulacją w takiej postaci, która mogłaby zostać wprowadzona na rynek.
Opracowanie: Marek Meissner
Zespół chiński, kierowany przez prof. Zhanjun Gu z Institute of High Energy Physics and National Center for Nanoscience and Technology, zastosował w tym celu specyficzny hydrożel zawierający skoniugowane nanocząsteczki wodorotlenku miedzi (II)(CP@Tf-hy).
Zostały one przebadane in vitro w kierunku cytotoksyczności i mimo że nanocząstki miedzi bywają wysokotoksyczne, zastosowana formuła pozwoliła stworzyć rozwiązanie praktycznie nietoksyczne dla komórek ssaków. Działanie tej substancji wynika z faktu, że w zakażonej ranie tworzy się środowisko lekko lub bardziej kwaśne. Hydrożel, który znajdzie się w takiej ranie, wytwarza jednocześnie H2O2 – zachodzi z jego udziałem reakcja Fentona.
Jest to rozwiązanie wykorzystujące technologie utleniania AOT (advanced oxidation technologies). Są one coraz popularniejsze, korzystają bowiem z niezwykle silnych utleniających właściwości rodnika hydroksylowego. Wchodzi on w reakcje chemiczne z wieloma substancjami pochodzenia organicznego oraz z substancjami nieorganicznymi, nie wytwarzając jednocześnie szkodliwych produktów ubocznych. Naładowane dodatnio skoniugowane nanocząsteczki wodorotlenku miedzi (II) przyciągają ujemnie naładowane ściany komórkowe bakterii antybiotykoopornych, wystawiając je w ten sposób na działanie silnie reaktywnych rodników hydroksylowych OH•. Następuje reakcja synergiczna: CP@Tf-hy pobiera glutation z bakterii, będący antyoksydantem o wysokim potencjale, co przyspiesza reakcję Fentona, powodując szybsze i w zwiększonej ilości wytwarzanie reaktywnych rodników hydroksylowych OH•.
Razem z uwalnianiem toksycznych dla bakterii jonów Cu+ powoduje to, że liczba bakterii spada w tempie logarytmicznym (7 log). Badania in vivo wykazały, że CP@Tf-hy promują hemostazę i proliferację komórek, zwłaszcza w obszarze zakażonej rany, co znacznie przyspiesza gojenie. Rozwiązanie to jest określane przez chińskich badaczy jako tanie i bezpieczne, choć jak sami przyznają, konieczne są dalsze prace nad formulacją w takiej postaci, która mogłaby zostać wprowadzona na rynek.
Opracowanie: Marek Meissner
