Об этом сообщает германский научный портал Nanowerk. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Исследовательская группа под руководством профессора Кельвина Юнг Вай из отделения ортопедии и травматологии Школы клинической медицины медицинского факультета Университета Гонконга (HKUMed) создала пластырь с микроиглами, предлагающий высокоэффективную неантибиотическую методику лечения кожных инфекций. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.
Разработанное специалистами HKUMed устройство-микроигла имеет диаметр около 50 микрон, то есть толщиной примерно как обычный волос. Сама игла изготовлена из металлорганического каркаса (MOF) на основе цинка, реагирующего на ультразвук, с добавлением в ее конструкцию антибактериальных наночастиц.
По словам разработчиков, это обещает безболезненную процедуру непосредственно в ткани кожи и одновременное облегчение восстановления естественного кожного покрова при лечении бактериальной инфекции, в частности - вызывающей угри и прыщи.
Акне («угревая болезнь») является распространенным кожным заболеванием во всем мире, которым страдают более 80% подростков и молодых людей. Основная его причина может быть связана с чрезмерной секрецией липидов, которая закупоривает волосяные фолликулы, тем самым создавая гипоксическую микросреду в тканях кожи. Это нежелательное состояние особенно способствует размножению бактерий Propionibacterium acnes (P. acnes).
Инфицированный прыщ, относящийся к кожным инфекциям, в основном вызывается бактериями P. acnes , поражающими миллионы людей во всем мире. Он не только вызывает у пациентов значительные физические и эмоциональные страдания, но также, без надлежащего лечения, может перерасти в хроническое воспалительное состояние.
Клиническое лечение в настоящее время обычно включает назначение безрецептурных медикаментов (бензоилпероксид и салициловая кислота) или введение антибиотиков перорально или местно. Однако такие методы лечения могут быть неэффективными или иметь неприятные побочные эффекты. Так, терапевтический эффект местного лечения антибиотиками вызывает болезненные ощущения у пациента, особенно когда лекарства проходят через ткани кожи.
Кроме того, лечение становится менее эффективным, когда бактерии устойчивы к лекарственным препаратам или когда они мигрируют в подкожную клетчатку. В частности, бактерии P. acnes могут секретировать внеклеточные полисахариды с образованием биопленки, которая блокирует атаки, инициированные антибактериальными агентами или иммунными клетками.
Большинство продуктов с микроиглами, появившихся на рынке для лечения акне, в основном используют фармацевтические ингредиенты. Однако повторное применение антибиотиков может снизить чувствительность бактерий к лекарствам. Пациенты, страдающие акне в течение длительного времени, хорошо знают, что эффект одних и тех же лечебных средств может быть значительно снижен после длительного использования.
Исследователи HKUMed изобрели инновационный пластырь с микроиглами, который облегчает трансдермальную доставку чувствительных к ультразвуку антибактериальных наночастиц для лечения инфекции, вызванной P. acnes , при минимально инвазивном подходе. В этой конструкции чувствительные к ультразвуку антибактериальные наноматериалы вводятся в кожный покров одновременно с микроиглами, что быстро и эффективно воздействует на бактериальную инфекцию.
Модифицированные наночастицы, состоящие из ZnTCPP и ZnO, способны продуцировать значительное количество активных форм кислорода (АФК) при ультразвуковой стимуляции, способных эффективно окислять ключевые клеточные макромолекулы бактерий. Результаты показывают, что уничтожение бактерий P. acnes, опосредованное АФК, может достигать 99,73% после 15 минут ультразвуковой стимуляции.
Кроме того, при такой процедуре значительно снижаются уровни маркеров воспаления, а высвобождаемые ионы цинка могут активировать гены, связанные с репликацией ДНК, тем самым увеличивая количество фибробластов для лучшего восстановления кожи.
Профессор Кельвин Юнг Вай также отметил: «Новый пластырь с микроиглами, позволяющий генерировать АФК при ультразвуковой стимуляции, считается неантибиотическим и трансдермальным подходом. Из-за специфического механизма воздействия АФК мы считаем, что эта конструкция также способна бороться с другими кожными инфекциями, вызванными грибками, паразитами или вирусами».