Los hidrogeles son populares para su uso en enfermedades de la piel y en ingeniería de tejidos. Estos materiales biocompatibles a base de polímeros son útiles por su capacidad para retener agua, administrar medicamentos a las heridas y biodegradarse. Sin embargo, son complicados de fabricar y poco resistentes a fuerzas externas como el roce contra la ropa, las sábanas o los apósitos para heridas. Tampoco son intrínsecamente capaces de combatir las infecciones bacterianas, por lo que a menudo se les infunden medicamentos antimicrobianos o iones metálicos, que pueden causar resistencia a los antibióticos y efectos negativos en el crecimiento celular.
En un artículo publicado en APL Materials , los investigadores crearon un hidrogel que es más fácil de sintetizar, contiene propiedades antibióticas naturales y promueve el crecimiento celular.
"Un paciente diabético puede tener heridas en la piel que no sanan fácilmente debido a una enfermedad metabólica", dijo el autor Jing Sun. "El paciente puede intentar tratar las heridas con medicamentos tópicos como la eritromicina, y puede ser eficaz al principio, pero después de un largo período de tiempo, es posible que no alivie los síntomas. Esto podría deberse a la resistencia a los antibióticos". P>
Utilizando el hidrogel común Gel-MA, agregaron el aminoácido polilisina y plasma sanguíneo rico en plaquetas para crear propiedades que se adaptan bien al cuidado de heridas. El resultado es un hidrogel que es más fuerte, se expande en la herida, dura más, mata las bacterias y crea un ambiente saludable para que crezcan nuevas células.
"El hidrogel libera continuamente polilisina en la superficie de la herida e inhibe continuamente el crecimiento bacteriano", dijo Sun.
"Elegimos la ε-polilisina porque puede inhibir el crecimiento de bacterias y resolver el problema del abuso de antibióticos y la resistencia a los medicamentos, y no afecta la proliferación y el desarrollo de las células. También puede conjugarse con metacrilato de gelatina, que desempeña un papel antimicrobiano y mejora la resistencia mecánica del hidrogel."
En pruebas con E. coli y S. aureus, la bacteria que causa la infección por estafilococos, el hidrogel dañó las membranas celulares de las bacterias y provocó la muerte de las células bacterianas. Para las células sanas, la inclusión de plasma sanguíneo rico en plaquetas resultó en una liberación de factores de crecimiento y un aumento de células viables.
"El momento más interesante y emocionante para mí fue cuando mezclamos las soluciones de polilisina y plasma rico en plaquetas para ver si podían formar un hidrogel bajo irradiación UV", dijo Sun.
El experimento funcionó y el hidrogel se puede curar bajo una lámpara UV durante 30 segundos en lugar de curarlo congelando y descongelando repetidamente durante hasta ocho horas.
"Como médico e investigador en dermatología, tengo la obligación de ofrecer mejores tratamientos a los pacientes", afirmó Sun. "Esta solución ayudará a los pacientes con heridas infectadas crónicamente combinadas con enfermedades metabólicas, como diabetes, desnutrición y otras enfermedades, así como a los pacientes encamados durante mucho tiempo".
Más información: Hidrogel de gelatina metacrilada conjugada con ε-polilisina y enriquecida con plasma rico en plaquetas para heridas con infección crónica, materiales APL (2024). DOI:10.1063/5.0200159
Información de la revista: Materiales APL
Proporcionado por el Instituto Americano de Física