Гидрогель на основе хитозана и наночастиц теллура (CS/TE) – основные характеристики и перспективы применения новой эффективной антибактериальной платформы

Появление устойчивости к антибиотикам потребовало разработки новых противомикробных методов лечения. Согласно описанным в литературе данным, композиты полимер-металл демонстрируют антибактериальную и антибиопленочную активность против E. Сoli и S. Еnterica. Кроме того, наночастицы теллура (Te NPs) обладают значительной активность по улавливанию свободных радикалов ABTS и DPPH, демонстрируют цитотоксичность в отношении раковых клеток (A549 и PC3) по сравнению с нормальными клетками (клетками NIH3T3). В этой статье описан процесс получения наночастиц теллура в форме бабочки, которые обладают хорошей биосовместимостью. Их однородный размер составляет около 200 нм, а эффективность их фототермического преобразования (η) достигает 52,9%. Для получения гидрогеля хитозана (CS / ГХ) с губчатой структурой, обладающего превосходной пористостью и растворимостью, был использован метод двунаправленного замораживания. Пористость субстрата превышает 75% и может сохранять увлажняющий эффект около 16 часов. Подготовленные наночастицы теллура вводили в гидрогель хитозана для создания антибактериальной платформы CS/Te, которая продемонстрировала эффективность против золотистого стафилококка (S. Аureus) и кишечной палочки (E. Сoli). Приведенные результаты позволяют предположить, что антибактериальная платформа CS/Te может стать перспективным антибактериальным материалом, для биомедицинских применений.

1. E M Tottoli, R Dorati, I Genta, et al. Skin Wound Healing Process and New Emerging Technologies for Skin Wound Care and Regeneration[J]. Pharmaceutics, 2020(8): 735.

2. S Kirchner, V Lei, A S MacLeod. The Cutaneous Wound Innate Immunological Microenvironment[ J]. International Journal of Molecular Sciences, 2020, 21(22): 8748.

3. Lu Huidan, Tu Chenxi, Zhou Tong, et al. A ROS-scavenging hydrogel loaded with bacterial quorum sensing inhibitor hyperbranched poly-L-lysine promotes the wound scar-free healing of infected skin in vivo[J]. Chemical Engineering Journal, 2022, 436: 135130.

4. M Bulut, A D Kucuk, A Bulut, et al. Evaluation of accidental and intentional pediatric poisoning: Retrospective analysis in an emergency Department of Turkey[J]. Journal of pediatric nursing care of Children&Families, 2022, 63: 44-49.

5. Yang Yuxuan, Zhao Xiaodan, Yu Jing, et al. Bioactive skin-mimicking hydrogel band-aids for diabetic wound healing and infectious skin incision treatment[J]. Bioactive Materials, 2021, 6(11): 3962-3975.

6. Xue Meilang, Zhao Ruilong, et al. Delivery systems of current biologicals for the treatment of chronic cutaneous wounds and severe burns[J]. Advanced Drug Delivery Reviews, 2018, 129: 219-241.

7. J Dissemond, M Romanelli. Inflammatory skin diseases and wounds[J]. British Journal of Dermatology, 2022, 187(2): 167-177.

8. S W Gerdin, A Lie, A Asarnoj, et al. Impaired skin barrier and allergic sensitization in early infancy[J]. Allergy, 2021, 77(5): 1464-1476.

9. S G Danby, P V Andrew, L J Kay, et al. Enhancement of stratum corneum lipid structure improves skin barrier function and protects against irritation in adults with dry, eczema-prone skin[J]. British Journal of Dermatology, 2022, 186(5): 875-886.

10. Zeng Qiankun, Qi Xiaoliang, Shi Guoyue, et al. Wound Dressing: From Nanomaterials to Diagnostic Dressings and Healing Evaluations[J]. ACS NANO, 2022, 16(2): 1708-1733.

11. Huo Jingjing, Jia Qingyan, Huang Han, et al. Emerging photothermal-derived multimodal synergistic therapy in combating bacterial infections[J]. Chemical Society Reviews, 2021, 50(15): 8762-8789.

12. Xi Dongmei, Xiao Ming, Cao Jianfang, et al. NIR Light-Driving Barrier-Free Group Rotation in Nanoparticles with an 88.3% Photothermal Conversion Efficiency for Photothermal Therapy[J]. Advanced Materials, 2020, 32(11): 19078551.

13. A S Montaser, M Rehan, W M El-Senousy, et al. Designing strategy for coating cotton gauze fabrics and its application in wound healing[J]. Carbohydrate Polymers, 2020, 244: 116479.

14. A Abedin-Do, Zhang Ze, Y Douville, et al. Electrical stimulation promotes the wound-healing properties of diabetic human skin fibroblasts[J]. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine, 2022, 16(7): 643-652.

15. Xu Xiaowen, V V Jerca, R Hoogenboom. Bioinspired double network hydrogels: From covalent double network hydrogels via hybrid double network hydro- gels to physical double network hydrogels[J]. Materials Horizons, 2020, 8(4): 1173-1188.

16. Duan Yumeng, Li Kaiyue, Wang Huangwei, et al. Preparation and evaluation of curcumin grafted hyaluronic acid modified pullulan polymers as a functional wound dressing material[J]. Carbohydrate Polymers, 2020, 238: 116195.