Nyligen genomförda studier har utvecklat nya sårförband som påskyndar läkning och förbättrar vävnadsregenerering i sår.
Forskare upptäckte en mycket viktig aspekt av sårläkning i slutet av 1970-talet när förståelsen av denna process var på ett mycket tidigt stadium. Det sågs att alla sår som ådragits ett barn före den sjunde månaden graviditet lämnade inga ärr och det finns snabba ärr mindre läkning i tidig utveckling av foster. Detta fick forskarna att försöka återskapa eller replikera dessa unika egenskaper hos fosterhuden som skulle kunna användas för regenerativ medicin. Fostrets hud är känd för att ha mycket höga nivåer av a proteinet kallas fibronektin. Detta protein fibronektin samlas i allmänhet till en extracellulär matris som i sin tur hjälper eller snarare främjar cellbindning och vidhäftning. Det unika är att denna egenskap är mycket exklusiv för foster hud och finns inte i vuxna celler. För att utveckla denna egenskap ytterligare har fibronektinprotein två unika strukturer klotformiga och fibrösa. Den klotformade strukturen, dvs den sfäriska till formen, finns i blod, medan vävnader i kroppen är fibrösa. Fibronektiner har alltid setts som potentiella bra kandidater för sårläkning men tillverkningen av fibrösa fibronektiner har varit en utmaning hittills. I dubbla studier som nyligen publicerats har forskare gett insikter om två olika typer av nanofiber förband som använder naturligt förekommande proteiner i växter och djur. Dessa förband anses vara mycket effektiva för att läka och återväxa vävnad i ett sår. Dessa aktuella studier har banat väg för möjligheten att skapa och utveckla nanofibrer för sårläkning. Hela idén med författarna var att skapa förband med syftet att utveckla terapier för sår, särskilt de som tillfogats under krig. Läkningen av sådana sår är en smärtsam process och understöds av de sårterapier som för närvarande finns tillgängliga.
I den första studien publicerad i Biomaterial, har forskare från Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) och Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering tillverkat fibröst fibronektin på en plattform som kallas Rotary Jet-Spinning (RJS), utvecklad i egen regi1. De har beskrivit en sårförband genom att använda fostervävnad. 2-stegsprocessen var enkel där först en flytande polymerlösning (här klotformigt fibronektin löst i ett lösningsmedel) laddas i en reservoar och trycks in i en liten öppning av en centrifugalkraft när denna maskin snurrar. När denna lösning lämnar reservoaren avdunstar lösningsmedlet och polymererna stelnar. Denna starka centrifugalkraft vecklar ut det globulära fibronektinet till små, tunna fibrer (mindre än en mikrometer i diameter). Dessa fibrer kan samlas in sminkförband eller bandage. Djurförsök visade att sår behandlade med detta nya fibronektinförband visade 84 procent återställande av hudvävnad inom endast 20 dagar, medan de normala förbanden återställdes till 55.6 procent. Förbandets funktion har förklarats väl. Förbandet integreras i såret och fungerar som en instruktiv ställning som sedan låter olika stamceller utföra nödvändig regenerering och assistans för läkningsprocessen av vävnader i såret. Materialet absorberas så småningom av kroppen. Såren som behandlas med detta fibronektinförband har mycket normal epidermal tjocklek och även dermal arkitektur. Till och med håret växte igen i sårets område efter att det läkts. Detta är en stor prestation eftersom håråterväxt har förblivit en av de största utmaningarna inom sårläkning. Jämfört med standardprocesser för hudregenerering, reparerade denna procedur effektivt vävnad och regenererade även hårsäcken med hjälp av bara ett material. Uppenbarligen har ett sådant tillvägagångssätt betydande fördelar för att omsätta forskningen till faktisk användning. Dessa fibronektinförband kan vara lämpliga och användbara för små sår, särskilt i ansikte och händer där det är viktigt att förhindra ärrbildning.
I deras andra studie publicerad i Advanced Open water Sjukvård material, utvecklade forskare en sojabaserad nanofiber som främjade sårläkning2. Sojaprotein innehåller för det första östrogenliknande molekyler (som har visat sig påskynda sårläkning) och för det andra bioaktiva molekyler som bidrar till att bygga upp och stödja mänskliga celler i kroppen. Dessa molekyltyper används rutinmässigt i reproduktion läkemedel. Det är mycket intressant att närhelst östrogennivåerna är högre i en kvinnas kropp, läker deras skärsår eller blåmärken snabbare. Detta är anledningen till att gravida kvinnor läker snabbare eftersom de har så högt östrogen. Detta är också anledningen till att ett ofött barn i livmodern uttrycker ärrfri sårläkning på grund av de höga nivåerna av östrogen som finns. Forskare använde samma RJS för att spinna ultratunna sojafibrer till sårförband. Dessa experiment visade också att soja- och cellulosabaserade förband på sår visar 72 procent ökad och förbättrad läkning, jämfört med endast 21 procent i sår utan att denna sojaproteinförband gör dem extremt lovande. Dessa förband är billiga och därför optimalt lämpade för storskalig användning, till exempel för brännskadade. Sådana kostnadseffektiva byggnadsställningar anses vara en uppenbarelse och har en enorm potential för regenererande, särskilt för milisen, förband under paraplyet av nanofiberteknologi. Harvard Office of Technology Development har skyddat den immateriella egendomen i samband med dessa projekt och undersöker kommersialiseringsmöjligheter.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
1. Chantre CO et al. 2018. Fibronektin nanofibrer i produktionsskala främjar sårtillslutning och vävnadsreparation i en dermal musmodell. Biomaterial. 166 (96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006
2. Ahn S et al. 2018. Sojaprotein/cellulosa nanofiberställningar som efterliknar hudens extracellulära matrix för förbättrad sårläkning. Avancerade hälsovårdsmaterial. https://doi.org/10.1002/adhm.201701175
