Каждый год сотни людей оказываются в критических ситуациях из-за серьезных кровотечений, которые могут иметь трагические последствия. Несмотря на разнообразие кровоостанавливающих материалов, доступных в медицинской практике, многие из них имеют определенные ограничения и недостатки. Однако ученые из РХТУ им. Д. И. Менделеева внесли революционный вклад в эту область, разработав материал, который не только успешно останавливает кровотечения, но и обладает сильными антибактериальными свойствами. Этот значимый научный прорыв открывает новые перспективы в лечении и предотвращении тяжелых случаев кровопотери, спасая жизни и улучшая результаты медицинской помощи.
Чтобы остановить кровотечение, нужны бинты или гели. Но проблема в том, что многие из этих материалов работают только на короткое время и не всегда эффективны. Российские ученые придумали новый способ: они использовали водоросли и панцири ракообразных, чтобы сделать специальный материал. Также в состав были добавлены маленькие частицы серебра, которые могут помочь бороться с инфекциями. Эти наночастицы серебра не были получены обычным способом с использованием химических реакций. Они были созданы биологическим путем — грибы, выращенные в среде с высоким содержанием ионов серебра, произвели гранулы наносеребра, которые вошли в состав ткани.
В основе производства лежит сложный процесс синтеза, ранее не применявшийся для создания гемостатических материалов:
- Сначала создают раствор из альгината, который получают из водорослей. Туда добавляют наночастицы серебра.
- Затем эту смесь замораживают при очень низкой температуре, около -20°C.
- Когда смесь заморожена, внутри нее образуется сеть из льда, похожая на губку, которая создает маленькие каналы.
- Затем эту «замороженную губку» помещают в раствор хитозана, биополимера, который добывают из ракообразных.
- Постепенное оттаивание при низкой температуре делает молекулы хитозана связывающими агентами, которые скрепляют частицы вместе, образуя крепкую сетчатую губку.
- Затем смесь снова замораживают и извлекают воду методом сублимации, чтобы получить сухой материал.
В процессе пошагово создают губку из альгината и хитозана с наночастицами серебра, которая может использоваться как материал для остановки кровотечений.
Среди преимуществ первое, что следует отметить, это способность материала контролировать кровотечения. Пористая структура играет ключевую роль в прекращении потери крови, так как она позволяет быстро и эффективно впитывать жидкость, что предотвращает ее дальнейшее вытекание.
Биополимерная основа, которая состоит из хитозана и альгината, обеспечивает мягкое и нежное воздействие на ткани. Это означает, что при контакте с раной материал не наносит дополнительного повреждения тканям, что часто бывает с другими грубыми аналогами. Такое мягкое воздействие способствует более быстрому заживлению тканей, поскольку оно не создает дополнительного стресса.
Кроме того, разработка проявляет высокую активность против бактерий, что придает дополнительную ценность в медицинской сфере. Наночастицы серебра, включенные в состав, обладают сильным антимикробным действием.
В рамках исследований антибактериальных свойств проводились эксперименты, в которые входили три типичных вида бактерий: Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Bacillus cereus. После 24-часовой экспозиции ученые оценивали зоны ингибирования вокруг образцов: чем шире эти зоны, тем сильнее антибактериальное воздействие. Результаты показали, что гели, содержащие альгинат и хитозан с наночастицами серебра, обладают значительной антибактериальной активностью, в то время как в случае отсутствия серебра такого эффекта не наблюдалось.
Получив положительное решение о выдаче патента на материал и его производственную технологию, исследователи в настоящее время оценивают экономический потенциал и работают над разработкой лабораторного регламента синтеза. Дальнейшие шаги включают эксперименты на животных и модификацию материала для его применения в различных сферах медицины, от лечения травм до хирургических вмешательств, открывая новые перспективы для спасения жизней и обеспечения быстрого и эффективного медицинского ухода.
Разработка представляет собой не только средство для остановки кровотечений, но и целый комплексный подход к лечению ран и профилактике инфекций. Применение может значительно улучшить результаты медицинской помощи, спасая жизни пациентов и сокращая период реабилитации после травм и операций.