Новый гель с кислородом может предотвратить ампутации у пациентов с диабетическими ранами

Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали гель с автономным питанием, который доставляет кислород прямо в хронические раны, помогая им заживать. В тестах на животных травмы, ранее приводившие к летальному исходу, затягивались за несколько недель, что даёт надежду на предотвращение множества ампутаций.

Хронические раны, которые не заживают более месяца, — серьёзная проблема, особенно для пожилых людей и пациентов с диабетом. Ежегодно с ними сталкиваются около 12 миллионов человек в мире. Примерно каждый пятый такой пациент в итоге подвергается ампутации. Ключевой причиной проблемы является гипоксия — нехватка кислорода в глубоких слоях повреждённой ткани, что нарушает нормальный процесс заживления.

Хронические раны не заживают сами по себе. На любой из стадий заживления отсутствие стабильного, постоянного снабжения кислородом — большая проблема, — пояснил руководитель исследования, доцент биоинженерии Иман Ношади.

Мягкий и гибкий гель состоит из воды и антибактериальной, нетоксичной жидкости на основе холина. При подключении к небольшой батарейке, подобной слуховому аппарату, материал действует как миниатюрное электрохимическое устройство, расщепляя молекулы воды и стабильно высвобождая кислород. Гель заполняет неровности раны, доставляя кислород именно в те области, где его уровень минимален, а риск инфицирования максимален. Система может поддерживать поток кислорода до месяца.

В испытаниях на диабетических и пожилых мышах применение кислородгенерирующей повязки привело к заживлению ран примерно за 23 дня и выживанию животных, тогда как без лечения травмы не закрывались и часто были смертельными.

Есть повязки, которые впитывают жидкость или выделяют противомикробные агенты. Но ни одна из них не решает проблему гипоксии, которая является фундаментальной. Мы решаем её напрямую, — заявил соавтор работы, докторант Принс Дэвид Окоро.

Помимо лечения ран, эта технология может стать мостом к созданию и поддержанию жизнеспособности более крупных искусственных органов для трансплантации, где доставка кислорода и питательных веществ также является ключевым препятствием.