Nanoskalige bioresorbierbare Wundauflage: Neue material besitzt großes Potenzial, Leben zu retten von Soldaten und Zivilisten

Wissenschaftler an der Texas A&M University, nutzen die Kraft der Bio-Nanomaterialien-basierten Chemie-und ein Naturprodukt gefunden in Schalen-exoskelette zu helfen, bringen in der Notfall-Medizin einen Schritt näher an eine praktikable Lösung für die Eindämmung von Blutverlust, aus dem Krankenhaus auf dem Schlachtfeld.

Blutung ist eine führende Ursache des Todes bei traumatischen Verletzungen, Rang vier in den Vereinigten Staaten mit einem Gesamtvolumen von $671 Milliarden in 2013. Arbeiten mit einem interdisziplinären team mit Mitarbeitern aus Assiut University in ägypten, Texas A&M Apotheke Karen Wooley ‚ s research group entwickelte eine bioresorbierbare Wundauflage und baut auf das bereits bewährte Blut-flow-staunching Eigenschaften von chitosan — ein natürliches material, weit verbreitet in kommerziellen Wundauflagen — indem Sie nanoskalige Ihre Wirksamkeit zu erhöhen und die Auswirkungen.

Wooley ‚ s-team, geführt von Texas A&M Chemie Ph. D.-student und NASA Space Technology Research Fellow Eric Leonhardt, erfolgreich gekapselt sehr verstrickt Nanofasern von chitosan in einem Zucker-basierte hydrogel, das sich auflöst in so wenig wie sieben Tage, hinterlässt einen deutlich größeren zur Verfügung Wunde-heilenden Oberfläche, während die Beseitigung der Notwendigkeit für die anschließende physikalische Entfernung. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher in „Nature Communications“.

„Bioresorbierbare Wundauflagen angewendet werden kann und Links in den Ort der Verletzung sind wünschenswert für eine Vielzahl von Blut-Verlust-Szenarien-zum Beispiel, um zu Steuern, Blutungen in traumatische Verletzungen und Menschenleben zu retten, die auf zivilen und militärischen Fronten“, sagte Leonhardt, der diente als Erster Autor auf die team ‚ s Papier. „Die composite-Materialien, die wir entwickelt haben, sind formbar und leicht verabreicht werden, um Wunde stellen. Sie spielten auch deutlich besser in Bezug auf die Verringerung der Menge des Blutverlustes und die erforderliche Zeit, um die Hämostase gegen kommerziell erhältliche bioresorbierbare Wundauflage in mehreren Tiermodellen.“

Team-Mitglieder zusätzlich zu Leonhardt: Texas A&M materials science and engineering Ph. D. student Nari Kang; Dr. Mahmoud Elsabahy, stellvertretender Direktor des Texas A&M Labor für Kunststoff-Biologische Wechselwirkungen und Direktor des Assiut Klinischen Zentrum der Nanomedizin an der Al-Rajhy Leber-Krankenhaus; und Dr. Mostafa A. Hamad, ein professor in der Abteilung der Chirurgie innerhalb der Assuit Fakultät für Medizin.

Elsabahy erkannt, dass, während chitosan ist eine wünschenswerte option in solchen Wundauflagen, die aufgrund Ihrer erwiesenen Wirksamkeit bei der Verlangsamung des Blutflusses und da es bonus bietet antimikrobielle Eigenschaften, es hat auch eine Tendenz zum verklumpen, wodurch es schwierig, um in einem bioresorbierbaren material. Das team überwand das Hindernis durch das laden von chitosan in eine nanostrukturierte template-Gerüst besser zu zerstreuen und erhöhen Ihre Interaktion mit Blutbestandteilen, damit die Beschleunigung der absorption und Heilung.

Als ersten Schritt in Ihrer bahnbrechenden discovery-Prozess, entwickelten die Forscher Hydrogele aus cyclodextrinen — eine Art von Saccharid mit hydrolytisch abbaubare verbindungen — entworfen mit Websites, die fähig waren, ionically die Interaktion mit und Bindung an die chitosan-Moleküle. Nach dem gefriertrocknen der resultierenden Komposit-material, Sie stellte es auf eine Lösung, entfernt das template-Gerüst. Sie werden dann verwendet, raster-Elektronen-Mikroskopie zur weiteren Analyse der chitosan, die Sie bestimmt hatten sich versammelt, in Matten sehr verstrickt Nanofasern Messung etwa 10 bis 20 Nanometer im Durchmesser.

„Nicht nur sind diese Fasern deutlich kleiner als das, was bereits früher berichtet für chitosan, Sie sind auch sehr wünschenswert, gegeben, dass die entsprechende Zunahme der Fläche wird voraussichtlich erheblich verbessern blutstillende Wirkung“, sagte Elsabahy, die konzipiert das Projekt. „Wir glauben, dass diese arbeiten steigern den Umfang von chitosan als blutstillendes Technologie durch die demonstration Ihrer Herstellung und Verwendung als bioresorbierbare Wundauflage.“

Bisher hat die Mannschaft Ihr composite-Wundauflagen zu Leber-Verletzungen bei Ratten, Kaninchen und Schweinen, die Messung der Menge des Blutverlustes, Zeit, um die Hämostase und den mittleren arteriellen Druck in jedem Fall, um zu Messen, Wirksamkeit. Die dressings waren auch die Implantation in die Leber und abgebildet nach sieben Tagen zur Bewertung der biologischen Abbaubarkeit der composite-Materialien. Keine Rückstände beobachtet werden konnte in keiner der Einstellungen.

„Die Blutung ist verantwortlich für mehr als 35 Prozent der pre-hospital-Todesfälle und mehr als 40 Prozent der Todesfälle innerhalb der ersten 24 Stunden nach der Verletzung,“ Leonhardt sagte. „Blutstillende Wundauflagen, die das Potenzial zur Verringerung von Morbidität und Mortalität durch die frühzeitige Kontrolle der Blutung. Diese dressings können Sie in erste-Hilfe-kits und getragen von Soldaten, Leben zu retten auf dem Schlachtfeld, und Sie kann auch genutzt werden, um die Blutung zu kontrollieren, die in verschiedene verletzungsszenarien und chirurgischen Eingriffen in Krankenhäusern. Resorbierbare blutstillende Wundauflage können Sie Links in den Ort der Verletzung und die Beseitigung der Notwendigkeit für den Träger entfernen, das reduziert das Risiko von erneuten Blutungen — im Falle von carrier-entfernen von nicht-resorbierbaren Wundauflagen — und verringert den Zeitbedarf für den chirurgischen Interventionen.“

Wooley ausdehnen, diese ersten arbeiten an der Auswertung der Materialien in Studien zu simulieren, dass tödliche Blutung Szenarien, gefolgt von klinischen Studien. Zusätzlich, Sie führen möchten Zukunft grundlegende Studien zur weiteren Untersuchung des Mechanismus von chitosan Nanofaser-formation innerhalb der template-Gerüsten, mit dem Ziel, letztlich die Erreichung Kontrolle über die Versammlung zu ermöglichen und Optimierung der resultierenden Morphologie der Wundauflagen.