Jeszcze niedawno żelatyna kojarzyła się głównie z deserami i galaretkami. Dziś ten prosty składnik trafia do sali operacyjnej - a to dzięki naukowcom z Politechniki Gdańskiej, którzy opracowali nową klasę materiałów: eutektożele. Projekt badawczy powstał we współpracy z zespołami z Uniwersytetu Łódzkiego oraz CEA Saclay we Francji, co pozwoliło połączyć różne dziedziny wiedzy od chemii materiałowej po bioinżynierię i medycynę kliniczną.
zdjęcie: Łukasz Głowala / Politechnika Gdańska
Czym są eutektożele?
Eutektożele powstają, gdy żelatynę łączy się z tzw. rozpuszczalnikami głęboko eutektycznymi (DES) – specjalnymi substancjami, które pozwalają "programować"właściwości żelu poprzez zmianę składu chemicznego. Dzięki temu materiał można dostosować do konkretnych potrzeb. Można w nim zatrzymywać i stopniowo uwalniać leki, co umożliwia precyzyjne dawkowanie substancji leczniczych.
Eutektożele wykazują też działanie przeciwbakteryjne, np. wobec E. coli czy opornego gronkowca MRSA, a jednocześnie są elastyczne i dobrze przylegają do rany, nie szkodząc zdrowym komórkom. Dzięki temu działają jak "inteligentne opatrunki", które nie tylko chronią ranę, lecz także wspierają jej gojenie.
Jak podkreśla jeden z autorów badań, dr Tomasz Swebocki, prof. PG:
W inżynierii materiałowej bardzo często zaczynamy od prostych pytań: co się stanie, jeśli zmienimy tylko jeden element układu? W naszym przypadku był to rozpuszczalnik. Okazało się, że połączenie dobrze znanej żelatyny z rozpuszczalnikami głęboko eutektycznymi pozwala zaprojektować zupełnie nowe właściwości materiału - od sposobu transportu cząsteczek po działanie przeciwbakteryjne i biozgodność.
Nowoczesne wspomaganie leczenia ran
Jednym z najciekawszych efektów badań jest to, że eutektożele potrafią inteligentnie uwalniać leki. W zależności od rodzaju zastosowanego rozpuszczalnika, żel może działać jak "gąbka molekularna", zatrzymując lek w swojej strukturze, albo tworzyć barierę, która stopniowo uwalnia lek w miejscu, gdzie jest najbardziej potrzebny. Dzięki temu eutektożele mogą być używane jako element nowoczesnych opatrunków, które nie tylko chronią ranę, lecz także aktywnie wspomagają proces gojenia i ograniczają rozwój bakterii. Badacze odnotowali działanie przeciwbakteryjne w stosunku do Escherichia coli i opornego gronkowca MRSA.
Jedne z nich działały jak swoista "gąbka molekularna", zatrzymując lek w strukturze żelu. Inne tworzyły bardziej zwartą barierę, spowalniając jedynie jego przenikanie bez utraty w samym żelu - dodaje dr Swebocki
Zastosowania medyczne
Eutektożele mogą mieć wiele zastosowań w medycynie. Mogą wspierać leczenie trudno gojących się ran, na przykład u osób z cukrzycą. Sprawdzą się też jako opatrunki po zabiegach chirurgicznych i przeszczepach, a dzięki możliwości kontrolowanego uwalniania leków mogą dostarczać substancje lecznicze dokładnie tam, gdzie są potrzebne. W medycynie ratunkowej i wojskowej mogą posłużyć jako szybkie opatrunki o aktywnym działaniu.
Dzięki swoim właściwościom eutektożele mają też potencjał w terapii nowotworowej oraz w regeneracji tkanek. Wyniki badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Advanced Functional Materials, co potwierdza ich znaczenie dla światowej nauki.
Na obecnym etapie eutektożele wykazują obiecujące właściwości w warunkach laboratoryjnych. Kolejnym etapem będą testy w bardziej złożonych modelach
Komentarze (0)