Новый гидрогель для заживления ран стимулирует регенерацию клеток и запускает восстановление тканей

Исследователи НИТУ МИСИС разработали биосовместимый гидрогель для заживления ран, который помогает клеткам справляться с окислительным стрессом — одной из главных причин замедленного восстановления тканей. Полимерный материал обеспечивает контролируемое высвобождение антиоксидантного вещества, снижает уровень повреждающих клетки активных форм кислорода и способствует формированию благоприятной среды для регенерации кожи.

Когда организм восстанавливает поврежденную ткань, в области раны развивается воспаление. Однако если этот процесс затягивается, в тканях накапливается избыток активных форм кислорода — химически активных молекул, способных повреждать клетки. Данное состояние называют окислительным стрессом. Оно считается одной из ключевых причин медленного заживления ран, особенно при хронических повреждениях кожи.

Для решения данной проблемы коллектив Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС разработал гидрогелевую систему на основе альгината натрия — природного полимера, получаемого из бурых водорослей. Для стабилизации структуры использовали дендримеры, которые выполняют роль молекулярных контейнеров для доставки активного компонента. В качестве антиоксидантного вещества исследователи применили металлопорфирин, способный воспроизводить действие фермента супероксиддисмутазы, защищающего клетки от избытка активных форм кислорода.

Разработанная конструкция сочетает функции всех компонентов системы. Дендримеры обеспечивают эффективную загрузку и защиту порфирина от преждевременного разрушения, а гидрогелевая матрица создает условия для постепенного его высвобождения непосредственно в области повреждения. Исследование показало, что большая часть антиоксиданта высвобождается контролируемо в течение первых суток. Этот механизм особенно важен на ранних этапах заживления, когда клетки наиболее подвержены действию окислительного стресса.

Ученые подтвердили стабильность системы и эффективность включения антиоксидантного компонента в структуру материала. Кроме того, гидрогель сохранял целостность в течение длительного времени и обладал характеристиками, необходимыми для использования в составе современных медицинских покрытий.