زخم‌پوش نوین نانوالیافی پلیمری حاوی داروهای ضد التهاب و آنتی‌باکتریال جهت درمان زخم‌های پوستی

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشکده‌ی فن‌آوری‌های نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استادیار، گروه بیومتریال، نانوتکنولوژی و مهندسی بافت، دانشکده‌ی فن‌آوری‌های نوین علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استاد، گروه فارماسیوتیکس، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: بافت پوست، همواره در اثر عواملی مانند سوختگی، آسیب‌های فیزیکی و بیماری‌هایی مانند دیابت دچار آسیب می‌شود. عفونت و عدم التیام زخم‌های ناشی از سوختگی و عدم رگ‌زایی در زخم‌های دیابت، منجر به آسیب‌های وسیع و مرگ افراد می‌شود. از این رو، طراحی پانسمان‌های دارای قابلیت رهایش کنترل ‌شده‌ی دارو در محل زخم، اهمیت به‌سزایی دارد.روش‌ها: در ابتدا، پلیمر پلی‌گلیسرول سباکیت [Poly(glycerol sebacate) یا PGS] تهیه گردید و جهت الکتروریسی هم ‌محور به‌وسیله‌ی پلی هیدروکسی بوتیرات (Polyhydroxybutyrate یا PHB) غلاف شد و داروی ضد التهاب و آنتی‌باکتریال به صورت مجزا بارگذاری گردید. ابتدا، جهت بررسی ویژگی‌های ریخت‌شناسی از میکروسکوپ الکترونی (Scanning electron microscope یا SEM) استفاده شد و سپس، به ‌منظور ارزیابی‌های بیولوژیک پوشش زخم، از آزمون‌های بررسی خواص آنتی‌باکتریال زخم‌پوش، روند تکثیر و چسبندگی سلول‌های پوستی استفاده شد.یافته‌ها: نتایج SEM نشان داد که الیاف زخم‌پوش یکنواخت و با قطری برابر با 6/40 ± 0/575 نانومتر است. در بررسی خاصیت آنتی‌باکتریال و سلول سازگاری زخم‌پوش مورد نظر مشاهده شد که وجود دارو در سامانه، علاوه بر این که خواص آنتی‌باکتریال مناسبی دارد؛ بلکه هیچ ‌گونه اثر نامطلوبی بر سلول‌ها ندارد و تکثیر، رشد و چسبندگی سلول‌ فیبروبلاست پوستی بر روی سطح نمونه مشاهده نشده است.نتیجه‌گیری: با استفاده از روش الکتروریسی هم‌محور و قرار گرفتن دو پلیمر کنار هم و بارگذاری هم‌زمان و رهایش کنترل ‌شده‌ی دو دارو، می‌توان به پوشش زخم با خواص ایده‌آلی با خواص آنتی‌باکتریال و سلول سازگاری دست یافت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A Novel Wound Dressing Nanofiber with Anti-inflammatory and Anti-bacterial Drugs Release for Skin Wound Healing

نویسندگان [English]

  • Parisa Heydari 1
  • Anousheh Zargar-Kharazi 2
  • Jaleh Varshosaz 3
1 MSc Student, Student Research Committee, Department of Biomedical Engineering, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Biomaterials Nanotechnology and Tissue Engineering, School of Advanced Medical Technology, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Professor, Department of Pharmaceutics, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: The skin is always damaged by burns, physical damages, and diseases such as diabetes mellitus. Infection and acute inflammation of wounds caused by burns and diabetes ulcers lead to extensive damage and death. Therefore, it is necessary the design polymeric dressings containing drugs with controlling ability to release the drugs in wound site.Methods: Wound dressing of poly(glycerol sebacate) (PGS)/ polyhydroxybutyrate (PHB) was fabricated by coaxial electrospinning process. These fibers were characterized by scanning electron microscope (SEM) images. The anti-bacterial activity, cell viability (MTT) and cell adhesion were investigated.Findings: The results of SEM showed that the wound fibers were uniform, and with a diameter of 575 ± 40.6 nm. The drugs loaded were separately in the core and shell of fibers. The samples containing drugs showed good bactericidal activity against both of Gram-positive and Gram-negative bacteria. Result of MTT did not show viability, attachment, and growth of cells in wound dressing with drugs.Conclusion: It can be concluded that this wound dressing with the release of two drugs simultaneously is an ideal wound dressing to control the infection, and heal the wound.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanofibers
  • Wounds
  • Dressing
  • Antibacterial agents
  • Cell viability

مراجع

  1. Bello YM, Falabella AF, Eaglstein WH. Tissue-engineered skin. Current status in wound healing. Am J Clin Dermatol 2001; 2(5): 305-13.
  2. Shevchenko RV, James SL, James SE. A review of tissue-engineered skin bioconstructs available for skin reconstruction. J R Soc Interface 2010; 7(43): 229-58.
  3. Groeber F, Holeiter M, Hampel M, Hinderer S, Schenke-Layland K. Skin tissue engineering--in vivo and in vitro applications. Adv Drug Deliv Rev 2011; 63(4-5): 352-66.
  4. Rieger KA, Birch NP, Schiffman JD. Designing electrospun nanofiber mats to promote wound healing-a review. J Mater Chem B 2013; 1(36): 4531-41.
  5. Zhang X, Jia C, Qiao X, Liu T, Sun K. Porous poly(glycerol sebacate) (PGS) elastomer scaffolds for skin tissue engineering. Polym Test 2016; 54: 118-25.
  6. Marchesan S, Qu Y, Waddington LJ, Easton CD, Glattauer V, Lithgow TJ, et al. Self-assembly of ciprofloxacin and a tripeptide into an antimicrobial nanostructured hydrogel. Biomaterials 2013; 34(14): 3678-87.
  7. Unnithan AR, Barakat NA, Pichiah PB, Gnanasekaran G, Nirmala R, Cha YS, et al. Wound-dressing materials with antibacterial activity from electrospun polyurethane-dextran nanofiber mats containing ciprofloxacin HCl. Carbohydr Polym 2012; 90(4): 1786-93.
  8. Farsaei S, Khalili H, Farboud ES. Potential role of statins on wound healing: Review of the literature. Int Wound J 2012; 9(3): 238-47.
  9. Asai J, Takenaka H, Hirakawa S, Sakabe J, Hagura A, Kishimoto S, et al. Topical simvastatin accelerates wound healing in diabetes by enhancing angiogenesis and lymphangiogenesis. Am J Pathol 2012; 181(6): 2217-24.
  10. Rai R, Tallawi M, Grigore A, Boccaccini AR. Synthesis, properties and biomedical applications of poly(glycerol sebacate) (PGS): A review. Progress in Polymer Science 2012; 37(8): 1051-78.
  11. Cheng ML, Lin YR, Lin ZZ, Liao CS, Sun YM. Physical and transport properties of polyhydroxybutyrate/clay nanocomposite membrane [Online]. Available from: URL: https://www.yzu.edu.tw/admin/rd/files/rdso/G04/94/G04039(1).pdf
  12. Andreu V, Mendoza G, Arruebo M, Irusta S. Smart dressings based on nanostructured fibers containing natural origin antimicrobial, anti-inflammatory, and regenerative compounds. Materials (Basel) 2015; 8(8): 5154-93.
  13. Ma X, Xiao Y, Xu H, Lei K, Lang M. Preparation, degradation and in vitro release of ciprofloxacin-eluting ureteral stents for potential antibacterial application. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl 2016; 66: 92-9.
  14. Mostafa AA, Al-Askar AA, Almaary KS, Dawoud TM, Sholkamy EN, Bakri MM. Antimicrobial activity of some plant extracts against bacterial strains causing food poisoning diseases. Saudi J Biol Sci 2018; 25(2): 361-6.
  15. Kamocki K, Nor JE, Bottino MC. Effects of ciprofloxacin-containing antimicrobial scaffolds on dental pulp stem cell viability-In vitro studies. Arch Oral Biol 2015; 60(8): 1131-7.
  16. Kearns V, MacIntosh AC, Crawford A, Hatton V. Silk-based Biomaterials for Tissue Engineering. Topics in Tissue Engineering 2008; 4: 1-199.
  17. Bhattacharjee A, Kumar K, Arora A, Katti DS. Fabrication and characterization of Pluronic modified poly(hydroxybutyrate) fibers for potential wound dressing applications. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl 2016; 63: 266-73.
  18. Heydari P, Varshosaz J, Zargar Kharazi A, Karbasi S. Preparation and evaluation of poly glycerol sebacate/poly hydroxy butyrate core-shell electrospun nanofibers with sequentially release of ciprofloxacin and simvastatin in wound dressings. Polym Adv Technol 2018; 29(6): 1795-803.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 36، شماره 505 - شماره پیاپی 505
بهمن و اسفند 1397
صفحه 1428-1433

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 06 تیر 1397
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار