Российские химики разработали кровоостанавливающий материал из природных компонентов

Потери крови при сильных кровотечениях остаются частой причиной смертей, и сегодня хоть и существует большое количество кровоостанавливающих материалов каждый из них обладает своими недостатками — например, плохой биосовместимостью или низкой сорбционной ёмкостью. Химики из РХТУ им. Д.И. Менделеева синтезировали новый материал на основе биополимеров хитозана и альгината, а также наночастиц серебра, который может не только эффективно купировать кровотечения, но и обладает выраженной антибактериальной активностью.

Кровотечения до сих пор остаются серьезной медицинской опасностью и служат причиной более чем 30 % смертей от ран. Чтобы остановить кровотечение, нужен гемостатический материал, который можно легко закрепить на ране и так с одной стороны изолировать ее, чтобы ускорить заживление, а с другой обеспечить отвод жидкостей и защиту от инфекции. Существует много различных гемостатических материалов, но большинство из них сфокусировано только на быстрой остановке кровотечения, и плохо подходит для более долгосрочного лечения. Российские ученые из РХТУ им. Д.И. Менделеева предложили новый материал из трёх компонентов: альгината и хитозана — биополимеров, выделяемых из водорослей и панцирей ракообразных, соответственно, а также наночастиц серебра. При этом последние получали не стандартным химическим методом, а с помощью биологического синтеза: гранулы наносеребра производили грибы, которые выращивали в среде, богатой ионами серебра. "На основе альгината создают гидрогели — нерастворимые в воде губки, способные набирать и отдавать большие объёмы жидкости", — рассказывает первый автор работы, доцент РХТУ им. Д.И. Менделеева, Мария Гордиенко. "Но, чтобы эти губки не растворялись в воде их структуру нужно сшить с помощью сшивающих агентов, которыми чаще всего выступают разные токсичные химические реагенты, а мы заменили их на хитозан. Он образует связи с альгинатом, что приводит к формированию геля, который сохраняет свою стабильность и при погружении в раствор. Кроме того, хитозан обладает антибактериальным эффектом, способствует связыванию компонентов крови и заживлению ран. Наконец, наночастицы серебра придают гелю дополнительный антибактериальный эффект — так, в сумме мы получили новый гемостатический материал с высокой биосовместимостью и хорошо выраженными антибактериальными свойствами. При этом его технология получения обеспечивает сохранение разветвленной макропористой структуры и как результат высокую сорбционную емкость".

Синтезированные гели выглядят как пористая губка толщиной до 5 мм. Их можно нанести на открытые раны, чтобы быстро купировать кровотечение и одновременно защитить от инфекции. При этом губка способна впитывать большие объемы жидкостей, выделяющихся из ран, сохраняя свою механическую стабильность. Потом при необходимости — например, если хирургу нужно провести операцию и зашить рану — губку можно легко удалить. Всё от природы: преимущества и перспективы нового материала Основная новация российских исследователей — это многостадийный процесс синтеза, который до этого не применялся для гемостатических материалов. Экспериментов на реальных ранах, для которых нужны лабораторные животные, ученые пока не проводили. Однако по совокупности других данных уже можно говорить о перспективности нового материала для остановки кровотечений. В дальнейшем планируется не только провести эксперименты на животных, но и модифицировать гели таким образом, чтобы в них появились поры различных размеров и материал можно было использовать для задачи разделения крови на фракции. 

Статья: M.G. Gordienko et al, The alginate–chitosan composite sponges with biogenic Ag nanoparticles produced by combining of cryostructuration, ionotropic gelation and ion replacement methods, International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials, 2020. DOI: 10.1080/00914037.2020.1798439

Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/rossijskie-himiki-razrabotali-krovoostanavlivajushhij-material-iz-polnostju-prirodnyh-komponentov/