Гель из коллагена и цериевых наночастиц в два раза ускорил заживление глубоких ран

Ученые из Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова Минздрава РФ (Москва) с коллегами синтезировали наночастицы на основе оксида церия, ускоряющие заживление ран. Большинство подобных наноматериалов склонны слипаться в крупные агрегаты и из-за этого терять активность. Чтобы избежать этого эффекта, исследователи покрывали наночастицы полимерной оболочкой, которая препятствует агрегации.

В новой работе специалисты выдвинули гипотезу о том, что коллаген и наночастицы, которые катализируют многие процессы ранозаживления, усиливают регенеративный эффект друг друга. Поэтому авторы предложили объединить наночастицы оксида церия с коллагеном в гелевую структуру, которая не только стабилизирует частицы и предотвращает их слипание, но и усиливает лечебный эффект. Авторы создали образцы геля с разным соотношением компонентов, чтобы определить наиболее эффективный состав.

Сначала ученые испытали полученные составы на фибробластах — клетках, участвующих в заживлении ран. Для этого клетки помещали на кусочки геля на трое суток. Эксперимент показал, что наиболее эффективные образцы ускоряют метаболизм (обмен веществ) и рост фибробластов на 42–50%.

Затем участники исследовательского коллектива совместно с исследователями из Курского государственного медицинского университета (Курск) протестировали разработку на лабораторных животных со смоделированными глубокими кожными ранами. Авторы сравнили три группы крыс: первой на раны нанесли коллаген-наноцериевый гидрогель, второй — применяемый в клинической практике препарат декспантенол, а у животных из третьей группы раны заживали самостоятельно.

Спустя две недели наблюдений площадь ран у грызунов, которым повреждения обработали гелем с наночастицами оксида церия, была в два раза меньше, чем у животных, ткани которых восстанавливались самостоятельно или были обработаны декспантенолом. Анализ восстанавливающихся тканей показал, что гель не просто ускоряет заживление, но и улучшает качество регенерации за счет противовоспалительного эффекта.