Nyt nanomateriale til behandling af hudinfektioner

Forskere ved Institut for Organisk Kemi og Biokemi i CAS (IOCB Prag) og det tekniske universitet i Liberec i samarbejde med forskere fra Institut for Mikrobiologi i CAS, afdelingen for brandsårsmedicin på det tredje medicinske fakultet ved Charles University (Tjekkiet), og P. J. Šafárik Universitet i Košice (Slovakiet) har udviklet et nyt antibakterielt materiale, der kombinerer nonwoven nanotekstil og unikke forbindelser med antibakterielle egenskaber. Kaldet NANO-LPPO, det nye materiale kan opfylde en bred vifte af anvendelser som forbinding til sår, såsom forbrændingsskader, ved at forebygge infektion og dermed lette behandling og heling.

Fordi antallet af bakteriestammer, der er resistente over for almindelige antibiotika, er støt stigende, der er et stigende behov for nye stoffer med antibakterielle egenskaber. En meget lovende klasse af stoffer er de såkaldte lipophosphonoxiner (LPPO), udviklet af teamet af Dominik Rejman fra IOCB Prag i samarbejde med Libor Krásný fra Institut for Mikrobiologi i CAS.

"Lipophosphonoxiner lover betydeligt som en ny generation af antibiotika. De behøver ikke at trænge ind i bakterierne, men i stedet virke på overfladen, hvor de forstyrrer bakteriecellemembranen. Det gør dem meget effektive til at ødelægge bakterier, siger Rejman.

"En stor fordel ved LPPO er bakteriernes begrænsede evne til at udvikle resistens over for dem. I et eksperiment, der varer flere uger, Det lykkedes ikke at finde en bakterie, der er resistent over for disse stoffer, mens resistens over for velkendte antibiotika udviklede sig relativt let, " forklarer Krásný.

Potentialet ved LPPO er især tydeligt i situationer, der kræver øjeblikkelig målrettet intervention, såsom hudinfektioner. Her, imidlertid, stofferne skal kombineres med et egnet materiale, der sikrer deres topiske virkning uden behov for at komme ind i kredsløbet. Dette reducerer belastningen af ​​kroppen og letter brugen.

Et sådant egnet materiale er en polymer nanofiber udviklet af teamet af David Lukáš fra Det Naturvidenskabelige Fakultet, Humaniora og uddannelse ved det tekniske universitet i Liberec. Forskerne kombinerede det med LPPO for at forberede en ny type forbindingsmateriale til bakterieinficerede hudsår. Materialets hovedfordel er, at den antibakterielle LPPO frigives fra det gradvist og i forhold til tilstedeværelse og omfang af infektion.

"Forskning og udvikling af materialet NANO-LPPO er en fortsættelse af arbejdet udført i et klinisk forsøg med NANOTARDIS medicinsk udstyr, som vi for nylig gennemførte med succes i samarbejde med Regional Hospital Liberec, Universitetshospitalet Královské Vinohrady, og Bulovka Universitetshospital. Med sine morfologiske og fysisk-kemiske egenskaber, enheden fremmer helingen af ​​rene akutte sår, " siger Lukáš. "Dette samarbejde med kolleger fra IOCB Prag fremmer virkelig mulighederne for brug af funktionaliserede nanofibermaterialer i områder med kroniske og inficerede sår."

"Enzymer nedbryder nanomaterialet til harmløse molekyler. LPPO er en integreret bestanddel af materialet og frigives primært fra det under denne nedbrydning. Desuden processen accelereres kraftigt af tilstedeværelsen af ​​bakterier, som producerer lytiske enzymer. Det betyder, at jo flere bakterier der er i såret, jo hurtigere materialet nedbrydes, som igen frigiver flere af de aktive stoffer til det berørte sted for at fremme heling og regenerering af blødt væv, " siger Rejman i sin beskrivelse af materialets handling.

"Vores eksperimenter på mus bekræftede NANO-LPPO's evne til at forhindre infektion i såret og dermed fremskynde heling og regenerering. Der var praktisk talt ingen infektionsspredning, hvor vi brugte materialet. Hvis kliniske forsøg går godt, dette kan være et gennembrud i behandlingen af ​​forbrændinger og andre alvorlige skader, hvor infektion udgør en akut trussel og komplikation til behandlingen, " forklarer sårplejespecialist Peter Gál fra afdelingen for brandsårsmedicin på Charles Universitys tredje medicinske fakultet, Det Medicinske Fakultet ved P. J. Šafárik Universitet i Košice, og det østslovakiske institut for hjerte-kar-sygdomme.

Med hensyn til applikationer, NANO-LPPO er et interessant materiale for producenter af lægemidler og medicinsk udstyr. Dets kommercialisering koordineres gennem et samarbejde mellem IOCB TECH, et datterselskab af IOCB Prag, og Charles University Innovations Prag, et datterselskab af Charles University, som begge er skabt med det formål at overføre resultater af akademisk forskning til praksis. Virksomhederne søger i øjeblikket en passende kommerciel partner.

Resultaterne af den tværfaglige undersøgelse blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter .