Научные достижения в области умного реагирования

Военно-медицинские исследования, том 10, Номер статьи: 37 (2023) Цитировать эту статью

414 Доступов

Подробности о метриках

Лечение хронических и незаживающих ран у больных сахарным диабетом остается серьезной медицинской проблемой. Недавние сообщения показали, что гидрогелевые повязки для ран могут быть эффективной стратегией лечения диабетических ран благодаря их превосходной гидрофильности, хорошей способности к загрузке лекарств и свойствам длительного высвобождения лекарств. Типичный пример: в клинических испытаниях было продемонстрировано, что повязка с гиалуроновой кислотой (Healoderm) повышает эффективность заживления ран и скорость заживления язв диабетической стопы. Однако высвобождение лекарственного средства и поведение деградации гидрогелевых повязок, используемых в клинических условиях, не могут регулироваться в зависимости от микроокружения раны. Из-за сложности лечения диабетических ран в клинической практике антибиотики и другие лекарства часто комбинируют с гидрогелевыми повязками, хотя действие этих препаратов легко блокируется агрессивной средой. В этом случае ученые создали реагирующие гидрогелевые повязки, основанные на особенностях микроокружения диабетических ран (таких как высокий уровень глюкозы и низкий уровень pH) или в сочетании с внешними раздражителями (такими как свет или магнитное поле) для достижения контролируемого высвобождения лекарства, деградации геля, и улучшение микросреды для преодоления этих клинических проблем. Ожидается, что эти чувствительные гидрогелевые повязки будут играть значительную роль в терапевтических повязках для диабетических ран. Здесь мы рассматриваем последние достижения в области чувствительных гидрогелевых повязок для заживления диабетических ран, уделяя особое внимание дизайну структуры гидрогеля, принципу реагирования и поведению деградации. И последнее, но не менее важное: будут также обсуждены преимущества и ограничения этих чувствительных гидрогелей в клиническом применении. Мы надеемся, что этот обзор будет способствовать дальнейшему прогрессу в области гидрогелей как улучшенной повязки для заживления диабетических ран и практического клинического применения.

Согласно последнему отчету Международной диабетической федерации (IDF), в 2021 году 10% населения мира страдают диабетом, а к 2030 и 2045 годам ожидается, что это число вырастет до 643 миллионов и 783 миллионов соответственно [1]. Являясь одним из наиболее значимых и распространенных хронических заболеваний, диабет часто ассоциируется с хроническими ранами [2,3,4] в виде диабетической язвы стопы (ДЯС). Более подробно, распространенность ДФУ составляет около 15,0% в Юго-Восточной Азии, 10,0–30,0% в Африке, 21,0% в Бразилии, 1,0–17,0% в Европе и 5,0–20,0% на Ближнем Востоке или в Северной Африке [5]. . Что еще более важно, пациенты с диабетом с хроническими ранами, такими как DFU, могут испытывать риск рецидива инфекции и ампутации, что значительно увеличивает заболеваемость или смертность во всем мире из-за недоступных затрат на здравоохранение [6]. Среда вокруг диабетической раны связана не только с гемостазом, воспалением, пролиферацией и ремоделированием тканей [7, 8], но и более сложной средой, что приводит к перекрывающимся процессам заживления ран и длительному воспалительному периоду [9]. Как следствие, диабетические раны склонны к повторному возникновению и часто не полностью заживают. И даже в экстремальных обстоятельствах диабетические раны могут привести к ампутации или даже смерти [9]. Короче говоря, заживление диабетических ран стало значительным бременем для глобальных систем здравоохранения [4].

Перевязка ран играет важную роль в клиническом лечении диабетических ран [10]. Традиционные раневые повязки, такие как марлевые повязки, могут остановить кровотечение, абсорбировать раневой экссудат, помочь защитить рану и предотвратить инфекцию, но эти повязки не ускоряют процесс заживления [11, 12]. На самом деле, частая смена повязки с большей вероятностью приведет к вторичным или даже множественным травмам, что снизит соблюдение пациентами режима лечения [11, 13]. Согласно недавней теории влажного заживления ран, идеальная повязка должна обеспечивать среду с адекватной влажностью, правильной температурой и значениями pH, а также ее легко снимать, не повреждая клетки тканей кожи [11, 14]. Кроме того, повязка с отличными возможностями поддержания гемостаза, а также противоинфекционными и восстановительными свойствами может подойти для диабетических ран. Обычно в настоящее время коммерчески доступны влажные раневые повязки из пены, пленки и гидрогеля [15]. Среди этих повязок гидрогели имеют преимущества с точки зрения биосовместимости, удержания влаги и прозрачности, что позволяет осуществлять визуальный контроль за ранами [16, 17]. Повязки с гиалуроновой кислотой (Healoderm) [18], Aquaform (Maersk Medical), Intrasite Gel (Smith and Nephew) [19] и другие гидрогелевые повязки для ран, которые могут поглощать раневой экссудат, способствовать аутолизу некротической ткани и поддерживать влажную среду раны. добились хорошего клинического эффекта лечения ран. Тем не менее, сложность микроокружения диабетической раны отражается в ее характеристиках, таких как высокий уровень глюкозы в крови, высокие уровни активных форм кислорода (АФК), низкий уровень pH и аномальный уровень матриксной металлопротеиназы (ММП), которые увеличивают риск заражения. плохой ангиогенез и нарушение заживления [20]. Хотя гидрогелевые повязки можно использовать в сочетании с антибиотиками или другими лекарственными средствами, нынешнее клиническое использование гидрогелевых повязок для ран не может реагировать на характеристики ран при диабете, что может привести к неправильному применению лекарств, что приведет к плохой эффективности или лекарственной устойчивости [21]. Эти проблемы создают новые проблемы для применения клинических диабетических раневых повязок и указывают путь к их разработке.