ナノファイバー包帯が感染症と闘い、治癒を早める

2024 年 2 月 08 日

(Nanowerkニュース) コーネル大学の研究者からなる学際的なチームは、植物性化合物ローソンの抗酸化特性と抗菌特性を利用して、感染症と闘い、傷のより迅速な治癒を助けるナノファイバーでコーティングされた綿包帯を製造する革新的な方法を特定しました。彼らの調査結果は、 薬学国際ジャーナル (「抗菌性創傷包帯用のシクロデキストリン/ローソン包接複合体ナノ繊維コーティングによる綿不織布の機能化」）、多剤耐性菌の蔓延を考慮すると、特に重要です。綿ガーゼは最も一般的な創傷被覆材の 1 つです。安価で、すぐに入手でき、快適で生体適合性があります。ただし、治癒を促進したり、感染症と闘ったりするものではありません。ナノファイバーでコーティングされた綿包帯。（画像：ダーシー・ローズ）「綿だけではこれらの合併症に対する答えを提供することはできません。綿を生体機能化する必要があります」と、大学のナノファイバーおよびナノテキスタイル（NanoFibTex）研究室で働く繊維科学の博士課程の学生で筆頭著者のモーセン・アリーシャヒ氏は言う。ヒューマンエコロジーの人間中心デザイン学科（HCD）の博士号を取得しました。 HCDの准教授で研究室所長のTamer Uyar氏は、その主な研究関心の一つは、持続可能な材料から機能性繊維を開発し、医療用繊維や薬物送達システムにおけるその潜在的な応用を探ることであると述べた。この研究で、アリーシャヒ氏、ウヤル氏、博士課程の学生マフムード・アボエクヘイル氏は、ヘナの葉に含まれる抗酸化作用、抗炎症作用、抗菌作用を持つ赤オレンジ色の化合物であるローソンを綿の性能を高めるために使用した。ローソンは傷の治癒を早めるのに役立つことがわかっていますが、溶液に溶けるのが難しく、体内に容易に吸収されません。これらの制限を克服するために、研究チームはデンプンから生成される天然オリゴ糖のファミリーであるシクロデキストリンを使用して、シクロデキストリン内のローソン分子を結合する包接化合物を作成しました。次に、エレクトロスピニング装置を使用してローソン-シクロデキストリン溶液から均一なナノ繊維コーティングを生成し、それを不織布の綿パッド上に捕捉しました。彼らは、シクロデキストリンの包含によるローソンの溶解度の増加と、ナノ繊維システムの高い表面積対体積比のおかげで、実験用包帯は純粋なローソンと比較して、著しく高い抗酸化活性を有し、より迅速な創傷治癒が期待できることを発見した。その後、NanoFibTex チームは、獣医学部の集団医学および診断科学教授の Craig Altier 氏と上級研究員の Rimi Chowdhury 氏と協力して、ドレッシングの生物学的特性をテストしました。実験用包帯はグラム陰性菌およびグラム陽性菌に対して優れた抗菌性能を示し、E. 菌を効果的に除菌しました。大腸菌とブドウ球菌の検査。「高濃度の合成抗生物質の長期にわたる過剰使用が、致死性の多剤耐性微生物の流行の増加の一因となっている」とウヤル氏は述べた。「したがって、ローソンなどの天然の強力な抗菌剤の使用は、合成抗菌剤の代替として機能する可能性があります。」「創傷被覆材は、治癒を促進し、感染を防ぐのに適した環境を提供する必要があります」とアリシャヒ氏は言う。「綿、シクロデキストリン、ローソンなどの完全に天然素材を使用したこのドレッシングは、包括的な抗酸化作用と抗菌作用を備えているため、両方の効果を促進します。」アリーシャヒ氏は、この包帯は糖尿病性潰瘍や火傷など、感染しやすい慢性創傷に特に役立つと述べた。抗酸化作用と抗炎症作用は、瘢痕の形成を軽減することで、より日常的な傷にも利益をもたらすでしょう。「適切な包帯がないために患者が直面する合併症についてはよく知っています」と、以前は火傷や創傷治癒の研究センターで働いていたアリシャヒ氏は言う。「私の最終的な目標は、これらの困難を克服できる包帯を開発することです。