Нанесение небольшого количества меда манука между слоями хирургической сетки действует как естественный антибиотик, который может предотвратить инфекцию после операции, как показало новое исследование.
Сетки используются для содействия заживлению мягких тканей внутри тела после операции и часто используются при таких операциях, как герниопластика.
Однако они несут с собой повышенный риск инфицирования, поскольку бактерии способны закрепляться внутри тела, образуя биопленку на поверхности сетки.
Инфекции кожи и мягких тканей являются наиболее распространенными бактериальными инфекциями, на которые приходится около 10% госпитализаций, и значительная их часть приходится на вторичные инфекции после операции.
В настоящее время любую инфекцию лечат антибиотиками, но появление штаммов, устойчивых к антибиотикам, или «супербактерий», означает, что ученые ищут альтернативы.
Поместив восемь нанослоев меда манука (с отрицательным зарядом) между восемью слоями полимера (с положительным зарядом), международная группа ученых и инженеров под руководством доктора Пьерджорджио Джентиле из Университета Ньюкасла, Великобритания, и д-р Елена Манкузо из Университета Ольстера показала, что можно создать электростатическое нанопокрытие на сетке, которое в лаборатории ингибирует бактерии на срок до трех недель, пока мед медленно высвобождается.
Опубликовав свои выводы сегодня в научном журнале Frontiers, команда говорит, что исследование подчеркивает потенциальные преимущества введения меда в медицинские имплантаты.
Д-р Пьерджорджио Джентиле, ведущий автор и инженер-биомедик из Университета Ньюкасла, объясняет:
Сетка имплантируется внутрь тела, чтобы обеспечить стабильность, пока внутренние ткани заживают, но, к сожалению, она также обеспечивает идеальную поверхность для роста бактерий. Как только бактерии образуют биопленку на поверхности, очень трудно лечить инфекцию. Помещая мед в многослойное покрытие на поверхность сетки и медленно выпуская его, цель состоит в том, чтобы подавить рост бактерий и остановить инфекцию еще до того, как она начнется.
"Эти результаты действительно очень интересны. Мед использовался для лечения инфицированных ран в течение тысяч лет, но впервые было показано, что он эффективен в борьбе с инфекцией в клетках организма."
Доктор Манкузо, преподаватель Центра нанотехнологий и интегрированной биоинженерии (NIBEC) Ольстерского университета, добавляет:
"Несмотря на то, что к настоящему времени были исследованы многочисленные покрытия на основе антибиотиков, построенные с помощью многослойных подходов и предназначенные для разработки антибактериальных имплантатов, было обнаружено, что эффект антибиотиков может уменьшаться со временем, поскольку устойчивые к антибиотикам потенциально могут развиваться бактерии."
Древнее средство
Мед использовался для лечения инфицированных ран с древних времен и за тысячи лет до открытия бактерий.
Считается, что большая часть меда обладает некоторыми свойствами, убивающими бактерии, потому что он содержит химические вещества, которые производят перекись водорода.
Однако в 1991 году новозеландское исследование показало, что при удалении перекиси водорода из ряда видов меда, манука, сделанный из нектара, собранного пчелами, кормящимися на диком дереве манука, был единственным видом, который сохранил свои свойства. способность убивать бактерии. Это связано с наличием уникального ингредиента, известного как метилглиоксаль, обладающего специфическими противомикробными свойствами.
Используя медицинский мед Манука, команда использовала технологию сборки Layer-by-Layer для создания чередующихся слоев отрицательно заряженного меда и положительно заряженного обычного биосовместимого полимера для модификации поверхности электроформованной мембраны, каждый слой просто Толщина 10-20 нанометров.
Протестированные in vitro на различных клеточных линиях мягких тканей для проверки их биосовместимости, функционализированные сетки подвергались воздействию ряда распространенных бактериальных инфекций, таких как MRSA, Staphylococcus и E coli.
«Слишком мало меда, и его будет недостаточно для борьбы с инфекцией, но слишком много меда может убить клетки», - объясняет д-р Джентиле. «Создав этот 16-слойный «заряженный сэндвич», мы смогли убедиться, что мед высвобождается контролируемым образом в течение двух-трех недель, что должно дать ране время для заживления без инфекции».
Доктор Манкузо добавляет:
"В нашем исследовании мы продемонстрировали многообещающее сочетание антибактериального средства природного происхождения с нанотехнологическим подходом, которое может быть использовано для проектирования и разработки новых медицинских устройств с расширенными функциональными возможностями."