El equipo del Dr. Wang Rong del Instituto Cixi de Ingeniería Biomédica, Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo (NIMTE) de la Academia de Ciencias de China, en cooperación con los investigadores de la Universidad Sun Yat-sen y la Universidad Nanchang, ha desarrollado un hidrogel antibacteriano de respuesta mecánica con comportamiento de liberación de fármaco controlable para la aplicación de cicatrización de heridas. El estudio fue publicado en Interfaces y materiales aplicados ACS .

En décadas recientes, Los hidrogeles para la cicatrización de heridas han atraído una enorme atención en todo el mundo. Sin embargo, Heridas cutáneas agudas en partes del cuerpo en movimiento generalmente sufridas por diversas fuerzas mecánicas, tales como fuerzas de estiramiento y fuerzas de compresión en circunstancias dinámicas, por lo tanto, el proceso de curación se interfirió fácilmente.

Los hidrogeles tradicionales tienen una eficacia limitada debido a sus pobres propiedades mecánicas, adhesividad de la piel y eficacia en la administración de fármacos. Para abordar este problema, Los investigadores de este estudio diseñaron un antibacteriano, hidrogel zwitteriónico mecano-sensible cargado con fármaco.

Se utilizaron micelas de diacrilato Pluronic F127 (F127DA) como macro-reticulantes y portadores de fármacos. El hidrogel reticulado de micelas desarrollado mostró propiedades mecánicas superiores, con la máxima resistencia a la tracción y deformación por tracción de hasta 112 kPa y 1420%, respectivamente, y esfuerzo de compresión de hasta 1,41 MPa.

Adicionalmente, el poli (metacrilato de sulfobetaína) (polySBMA) otorgó al hidrogel una excelente adhesividad tisular (～ 6 kPa) y una propiedad antiincrustante. Cuando el hidrogel reticulado con micelas se sometió a fuerzas mecánicas, la débil asociación hidrofóbica en las micelas fue destruida, la combinación entre el fármaco bioactivo y el núcleo de la micela se desestabilizó, resultando en un comportamiento de liberación de fármaco sensible. Los resultados mostraron que la liberación de fármaco del hidrogel podría controlarse con precisión mediante ciclos y resistencia mecánica, que dota al hidrogel de una propiedad antibacteriana de amplio espectro contra bacterias Gram-positivas y Gram-negativas.

Además, PolySBMA zwitteriónico posee una alta capacidad de hidratación para formar una capa límite repulsiva estable en condiciones acuosas, por tanto, el hidrogel preparado inhibió eficazmente la adsorción de proteínas y la adhesión de bacterias. El hidrogel mostró una buena biocompatibilidad con las células de mamíferos y promovió de manera eficiente la cicatrización de heridas en un modelo de ratones con defectos de piel de espesor completo.

Así de duro mecano-sensible, El hidrogel antibacteriano y biocompatible es muy prometedor para el tratamiento de heridas en un entorno dinámico complejo.