Микроигольный пластырь для антибиотика

1 августа 2023 г. Конн Гастингс Дерматология, материалы, медицина

Исследователи из Университета Гонконга разработали пластырь с микроиглами для немедикаментозного лечения кожных инфекций, таких как прыщи. Акне часто лечат с помощью антибиотиков, но они имеют ограниченную эффективность в долгосрочной перспективе и могут привести к появлению бактерий, устойчивых к лекарствам. Пытаясь разработать альтернативу, не содержащую лекарств, эти исследователи создали пластырь с микроиглами, чувствительный к ультразвуку. Пластырь содержит наноматериалы на основе цинка, которые при стимуляции ультразвуком производят значительное количество активных форм кислорода. Эти активные формы кислорода очень эффективны в уничтожении бактерий, вызывающих прыщи, в коже, и команда из Гонконга также утверждает, что высвобождаемые ионы цинка могут стимулировать фибробласты, чтобы инициировать восстановление кожи.

Прыщи невероятно распространены и могут иметь как физические, так и психологические последствия для тех, кто с ними сталкивается. Акне, обычно вызываемые бактерией Propionibacterium Acnes (P. Acnes), часто лечат антибиотиками. Однако это далеко не идеально: устойчивые к лекарствам бактерии часто разрушают долгосрочную эффективность этого подхода. Более того, вклад в развитие таких бактерий на коже не очень полезен для пациентов, поскольку в этом случае они подвергаются риску колонизации раны этими бактериями или возникновения других осложнений.

Эта новейшая технология не основана на антибиотиках, но она все же может убивать бактерии, вызывающие прыщи, в коже. В состав микроигольного пластыря с гиалуронатом натрия входят наночастицы, содержащие металлоорганический каркас на основе порфирина цинка и оксид цинка (ZnTCPP@ZnO). Конструкция микроигл позволяет этим наночастицам проникать в кожу, а затем при стимуляции с помощью внешнего ультразвукового датчика они создают активные формы кислорода. Благодаря этому механизму инфекционные бактерии быстро уничтожаются, даже если они присутствуют в биопленках. Исследователи показали, что 99,73% P.acnes были убиты всего за 15 минут ультразвуковой стимуляции.

Более того, лечение пластырем также привело к снижению уровней воспалительных белков, которые обычно участвуют в возникновении прыщей, включая фактор некроза опухоли-а (TNF-α), интерлейкины (IL) и матриксные металлопротеиназы (MMP). Исследователи также сообщают, что пластырь высвобождает ионы цинка в кожу, что может влиять на экспрессию генов в фибробластах и ​​стимулировать их к восстановлению кожи.

«Новый пластырь с микроиглами, позволяющий генерировать АФК при ультразвуковой стимуляции, который является неантибиотическим и трансдермальным подходом, может не только эффективно бороться с инфекцией, вызванной бактериями P.acnes, но также способствует восстановлению кожи за счет высвобождения ионов цинка», - сказал он. Кельвин Юнг Вай-квок, исследователь, участвовавший в исследовании. «Благодаря специфическому механизму уничтожения АФК мы считаем, что этот дизайн также способен бороться с другими кожными инфекциями, вызванными грибками, паразитами или вирусами, такими как опоясывающий лишай стоп».

Исследование в журнале Science Advances: Микроиглы на основе межфазной инженерии, запускаемые ультразвуком, для лечения акне при бактериальных инфекциях

Источник: Университет Гонконга

Конн Гастингс

Конн Гастингс получил докторскую степень в Королевском колледже хирургов в Ирландии за свою работу в области доставки лекарств, исследуя потенциал инъекционных гидрогелей для доставки клеток, лекарств и наночастиц при лечении рака и сердечно-сосудистых заболеваний. После получения докторской степени и завершения года постдокторских исследований Конн продолжил карьеру в академической публикации, а затем стал штатным научным писателем и редактором, сочетая свой опыт в области биомедицинских наук со страстью к письменному общению.