مادة البولي يوريثين الحرارية فعالة في تضميد الجروح المضادة للبكتيريا

تطوير المثالية أقمشة غير منسوجة من مادة TPU لتطبيقات العناية بالجروح إن الضمادات التي تلبي المتطلبات المتعددة للتوافق الحيوي الجيد، والبنية المسامية المناسبة، والخواص الميكانيكية والنشاط المضاد للبكتيريا الجيد بشكل رائع ضد البكتيريا المقاومة للأدوية أمر مرغوب فيه للغاية للعناية بالجروح السريرية. تعد أغشية البولي يوريثين الحرارية المتوافقة حيويًا مرشحة واعدة لتكون بمثابة سقالة؛ ومع ذلك، فإن افتقارها إلى بنية مسامية مناسبة ونشاط مضاد للجراثيم قد حد من تطبيقها. تُستخدم المضادات الحيوية بشكل عام للوقاية من الالتهابات البكتيرية، لكن الظهور العالمي للبكتيريا المقاومة للأدوية لا يزال يسبب قلقًا اجتماعيًا. وبناءً على ذلك، قمنا بإعداد ضمادة مرنة تعتمد على غشاء TPU ببنية مسامية محددة ثم قمنا بتعديلها بطبقة بولي دوبامين محاكية بيولوجيًا. لإعداد مركب قائم على الفضة النانوية في الموقع من خلال نهج سهل وصديق للبيئة. وأظهرت صور SEM أن الأغشية تتميز ببنية مسامية مثالية مزينة بجزيئات الفضة النانوية.

أكد التحليل الطيفي ATR-FITR وXRD أيضًا على الترسب التدريجي للبوليدوبامين والفضة النانوية. أشار قياس زاوية ملامسة الماء إلى تحسن محبة الماء للسطح بعد الطلاء بالبوليدوبامين. أظهر اختبار الشد أن الأغشية تتمتع بقوة ميكانيكية مقبولة ومرونة جيدة بشكل رائع. بعد ذلك، أظهر اختبار التعليق البكتيري وطرق عد الألواح وفحوصات الصبغ الحي/الميت أن الأغشية المُحسّنة تمتلك نشاطًا مضادًا للبكتيريا جيدًا بشكل رائع ضد P. aeruginosa , الإشريكية القولونية , المكورات العنقودية الذهبية وبكتيريا MRSA، بينما أظهر اختبار CCK8 وملاحظات SEM وفحوصات موت الخلايا المبرمج أنه ليس لديهم سمية خلوية قابلة للقياس تجاه خلايا الثدييات. علاوة على ذلك، أكد ملف إطلاق الفضة الثابت والآمن المسجل بواسطة ICP-MS هذه النتائج. وأخيرًا، باستخدام علاج ملوث بالبكتيريا (MRSA أو P. aeruginosa ) في نموذج جرح الفئران، وجدنا أن أغشية TPU/NS2.5 يمكن أن تمنع الالتهابات البكتيرية في الجسم الحي وتعزز التئام الجروح عن طريق تسريع عملية إعادة التشكل الظهاري، ولم يكن لهذه الأغشية سمية واضحة تجاه الأنسجة الطبيعية. تلعب ضمادات الجروح دورًا حاسمًا في إدارة الجروح الجلدية لأنها يمكن أن تحمي الجروح وتعزز تجديد أنسجة الجلد والبشرة.

نظرًا للعدد المتزايد من الأشخاص الذين يعانون من الحروق وقرحة السكري والقرحة الوريدية، فإن الطلب على ضمادات أفضل يتزايد بشكل كبير. بشكل عام، يجب أن تتمتع الضمادة المثالية بعدم السمية، والتوافق الحيوي، والخواص الميكانيكية القوية، والنفاذية المناسبة لتبادل الغاز والماء. باعتبارها مواد حيوية طبيعية، تم استخدام الكولاجين والجيلاتين والجينات والشيتوزان على نطاق واسع لإعداد أنواع مختلفة من الضمادات بسبب توافقها الحيوي وقابليتها للتحلل الحيوي. ومع ذلك، فإن خواصها الميكانيكية الضعيفة تجعل من الصعب عليها تلبية المتطلبات السريرية الصارمة. يعتبر البولي يوريثين الحراري متوافقًا حيويًا وقابل للتحلل الحيوي وقد تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، وتم تطبيقه على نطاق واسع في العلوم الطبية الحيوية. تم الإبلاغ عن أنه يمكن استخدام مادة TPU في القسطرة والطعوم الوعائية وحاملات توصيل الأدوية. علاوة على ذلك، يعرض TPU أيضًا ثباتًا كيميائيًا ملحوظًا وخصائص ميكانيكية جيدة. تشير هذه العروض إلى أن مادة TPU تعتبر مرشحًا واعدًا لضمادات الجروح.

ومع ذلك، فإن الافتقار إلى النشاط المضاد للبكتيريا من شأنه أن يحد من استخدامه في العناية بالجروح، حيث تشكل الالتهابات البكتيرية دائمًا تهديدًا خطيرًا لسرير الجرح. والطريقة الممكنة لحل هذه المشكلة هي دمج المضادات الحيوية مثل الأموكسيسيلين أو الفانكومايسين أو الجنتاميسين في ضمادات الجروح. ومع ذلك، فإن ظهور مقاومة الأدوية في جميع أنحاء العالم بسبب الإفراط في استخدام المضادات الحيوية لا يزال يهدد الصحة العامة. وبالتالي، هناك حاجة ماسة إلى عوامل مضادة للجراثيم البديلة. الفضة النانوية  كعامل جيد للغاية مضاد للبكتيريا وله نشاط قوي وواسع النطاق ضد البكتيريا إيجابية الجرام وسالبة الجرام، بما في ذلك البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة، مثل البكتيريا المقاومة للميثيسيلين المكورات العنقودية الذهبية . والأهم من ذلك، فقد اقترح أن الفضة النانوية تدمر البكتيريا من خلال آليات مختلفة (تعطيل غشاء الخلية، وتداخل تكرار الحمض النووي، وتثبيط وظائف الجهاز التنفسي دون التسبب في مقاومة الأدوية. ومع ذلك، فإن سمية الفضة النانوية تجاه خلايا الثدييات تشكل مصدر قلق. الأخيرة أثبتت الدراسات أن التأثيرات السامة للفضة النانوية تحدث فقط بتركيزات عالية، كما أن دمج الفضة النانوية في المواد يخفف من السمية، وبالتالي، تعتبر الفضة النانوية عاملًا مثاليًا مضادًا للبكتيريا لإدراجها في المواد الحيوية.