Jüngste Studien haben neue Wundauflagen entwickelt, die die Heilung beschleunigen und die Geweberegeneration in Wunden verbessern.
Wissenschaftler entdeckte Ende der 1970er Jahre einen sehr wichtigen Aspekt der Wundheilung, als das Verständnis dieses Prozesses noch in einem sehr frühen Stadium war. Es wurde festgestellt, dass alle Wunden, die bei einem Baby vor dem siebten Monat entstanden waren Schwangerschaft hinterließ keine Narben und es kommt zu einer schnellen Narbenheilung in der frühen Entwicklung von Föten. Dies veranlasste die Forscher zu dem Versuch, diese einzigartigen Eigenschaften der fötalen Haut nachzubilden oder zu reproduzieren, die für die regenerative Medizin genutzt werden könnten. Es ist bekannt, dass die Haut des Fötus einen sehr hohen Gehalt an a aufweist Protein namens Fibronektin. Dieses Protein Fibronektin baut sich im Allgemeinen zu einer extrazellulären Matrix zusammen, die wiederum die Zellbindung und -adhäsion unterstützt bzw. fördert. Das Einzigartige ist, dass diese Eigenschaft sehr exklusiv für Fetal ist Haare und kommt in erwachsenen Zellen nicht vor. Um diese Eigenschaft weiter zu verdeutlichen, weist das Fibronektin-Protein zwei einzigartige kugelförmige und faserige Strukturen auf. Die kugelförmige Struktur, also die kugelförmige, kommt im Blut vor, während das Gewebe im Körper faserig ist. Fibronektine wurden schon immer als potenziell gute Kandidaten dafür angesehen Wundheilung aber die Herstellung von faserigen Fibronektinen ist bisher eine Herausforderung geblieben.In kürzlich veröffentlichten dualen Studien haben Forscher Einblicke in zwei verschiedene Arten von Nanofaser Dressings, die natürlich vorkommende Proteine in Pflanzen und Tieren verwenden. Diese Verbände gelten als sehr wirksam bei der Heilung und dem erneuten Wachstum von Gewebe in einer Wunde. Diese aktuellen Studien haben die Möglichkeit eröffnet, Nanofasern für die Wundheilung herzustellen und zu entwickeln. Die gesamte Idee der Autoren bestand darin, Verbände zu schaffen, mit dem Ziel, Therapeutika für Wunden zu entwickeln, insbesondere für solche, die im Krieg entstanden sind. Die Heilung solcher Wunden ist ein schmerzhafter Prozess und wird von den derzeit verfügbaren Wundtherapeutika nicht ausreichend behandelt.
In der ersten Studie veröffentlicht in Biomaterialien, haben Forscher der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) und des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering faseriges Fibronektin auf einer im eigenen Haus entwickelten Plattform namens Rotary Jet-Spinning (RJS) hergestellt1. Sie haben beschrieben a Wundverband durch die Verwendung von fetalem Gewebe. Der zweistufige Prozess war unkompliziert, bei dem zuerst eine flüssige Polymerlösung (hier globuläres Fibronektin in einem Lösungsmittel gelöst) in ein Reservoir gefüllt und durch eine Zentrifugalkraft in eine winzige Öffnung geschoben wird, während sich diese Maschine dreht. Wenn diese Lösung das Reservoir verlässt, verdampft das Lösungsmittel und die Polymere verfestigen sich. Diese starke Zentrifugalkraft entfaltet das globuläre Fibronektin zu kleinen, dünnen Fasern (weniger als ein Mikrometer Durchmesser). Diese Fasern können in Wundverbänden oder Bandagen gesammelt werden. Tierversuche zeigten, dass Wunden, die mit diesem neuen Fibronektin-Verband behandelt wurden, innerhalb von nur 2 Tagen 84 Prozent der Wiederherstellung des Hautgewebes zeigten, während die normalen Wundauflagen 20 Prozent wieder herstellten. Die Wirkung dieses Verbandes wurde gut erklärt. Der Verband integriert sich in die Wunde und wirkt wie ein lehrreiches Gerüst, das es dann verschiedenen Stammzellen ermöglicht, die notwendige Regeneration und Unterstützung des Heilungsprozesses von Geweben in der Wunde durchzuführen. Das Material wird schließlich vom Körper aufgenommen. Die mit diesem Fibronektin-Verband behandelten Wunden haben eine sehr normale epidermale Dicke und auch eine dermale Architektur. Sogar die Haare waren im Bereich der Wunde nach der Abheilung nachgewachsen. Dies ist ein großer Erfolg, denn das Nachwachsen der Haare ist nach wie vor eine der größten Herausforderungen im Bereich der Wundheilung. Im Vergleich zu Standardprozessen der Hautregeneration repariert dieses Verfahren effizient Gewebe und regeneriert auch Haarfollikel unter Verwendung nur eines Materials. Offensichtlich hat ein solcher Ansatz erhebliche Vorteile für die Umsetzung der Forschung in die tatsächliche Anwendung. Diese Fibronektin-Verbände können für kleine Wunden geeignet und nützlich sein, insbesondere im Gesicht und an den Händen, wo es wichtig ist, Narbenbildung zu vermeiden.
In ihrer zweiten Studie veröffentlicht in Fortgeschrittener Gesundheitswesen Materialienhaben Forscher eine Nanofaser auf Sojabasis entwickelt, die die Wundheilung fördert2. Sojaprotein enthält erstens östrogenähnliche Moleküle (die nachweislich die Wundheilung beschleunigen) und zweitens bioaktive Moleküle, die zum Aufbau und zur Unterstützung menschlicher Zellen im Körper beitragen. Diese Molekültypen werden routinemäßig in der Fortpflanzung eingesetzt Medizin. Es ist sehr interessant, dass Schnittwunden oder Blutergüsse schneller heilen, wenn der Östrogenspiegel im Körper einer Frau höher ist. Dies ist der Grund dafür, dass schwangere Frauen schneller heilen, weil ihr Östrogenspiegel so hoch ist. Dies ist auch der Grund dafür, dass ein ungeborenes Kind im Mutterleib aufgrund des hohen Östrogenspiegels eine narbenlose Wundheilung zeigt. Forscher verwendeten dasselbe RJS, um ultradünne Sojafasern zu Wundauflagen zu spinnen. Diese Experimente zeigten auch, dass Wundverbände auf Soja- und Zellulosebasis eine um 72 Prozent gesteigerte und verbesserte Heilung zeigen, verglichen mit nur 21 Prozent bei Wunden ohne diesen Sojaproteinverband, was sie äußerst vielversprechend macht. Diese Verbände sind kostengünstig und daher optimal für den großflächigen Einsatz, beispielsweise bei Verbrennungsopfern, geeignet. Solche kostengünstigen Gerüste gelten als Offenbarung und haben ein enormes Potenzial für regenerative Verbände, insbesondere für die Miliz, unter dem Dach der Nanofasertechnologie. Das Harvard Office of Technology Development hat das geistige Eigentum im Zusammenhang mit diesen Projekten geschützt und prüft Kommerzialisierungsmöglichkeiten.
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Quelle (n)
1. Chantre CO et al. 2018. Fibronektin-Nanofasern im Produktionsmaßstab fördern den Wundverschluss und die Gewebereparatur in einem dermalen Mausmodell. Biomaterialien. 166(96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006
2. AhnS et al. 2018. Sojaprotein/Cellulose-Nanofasergerüste imitieren die extrazelluläre Matrix der Haut für eine verbesserte Wundheilung. Fortgeschrittene Materialien für das Gesundheitswesen. https://doi.org/10.1002/adhm.201701175
