Pacienţii diabetici, ale căror capacităţi naturale de vindecare a rănilor sunt compromise, dezvoltă adesea răni cronice care se vindecă greu. Astfel de răni care nu se vindecă ar putea cauza infecţii grave care au ca rezultat rezultate dureroase, cum ar fi amputarea unui membru. Pentru a aborda această provocare globală în domeniul sănătăţii, o echipă de cercetători de la Universitatea Naţională din Singapore (NUS) a creat un gel magnetic inovator care promite să accelereze vindecarea rănilor diabetice, să reducă ratele de recurenţă şi să diminueze numărul de cazuri de amputare a membrelor.
Fiecare tratament implică aplicarea unui bandaj preîncărcat cu un hidrogel care conţine celule cutanate pentru vindecare şi particule magnetice.
Pentru a maximiza rezultatele terapeutice, se utilizează un dispozitiv magnetic extern fără fir pentru a activa celulele pielii şi a accelera procesul de vindecare a rănilor.
Durata ideală a stimulării magnetice este de aproximativ una până la două ore.
Testele de laborator au arătat că tratamentul cuplat cu stimularea magnetică a vindecat rănile diabetice de aproximativ trei ori mai repede decât abordările convenţionale actuale.
În plus, deşi cercetările s-au concentrat pe vindecarea ulcerului piciorului diabetic, tehnologia are potenţial pentru tratarea unei game largi de răni complexe, cum ar fi arsurile.
„Pansamentele convenţionale nu joacă un rol activ în vindecarea rănilor", a declarat profesorul asistent Andy Tay, care conduce echipa formată din cercetători de la departamentul de inginerie biomedicală de la Colegiul de design şi inginerie NUS, şi de la Institutul NUS pentru inovare şi tehnologie în sănătate.
Potrivit prof. Tay, pansamentele existente împiedică doar agravarea rănii, iar pacienţii trebuie să fie programaţi pentru schimbarea pansamentului la fiecare două sau trei zile.
„Este un cost imens pentru sistemul de sănătate şi un inconvenient pentru pacienţi", spune el.
Invenţia unică a echipei de la NUS adoptă o abordare cuprinzătoare „all-in-one" în ceea ce priveşte vindecarea rănilor, accelerând procesul pe mai multe fronturi.
Tehnologia abordează mai mulţi factori critici asociaţi cu rănile diabetice, gestionând simultan nivelurile ridicate de glucoză din zona rănii, activând celulele cutanate latente din apropierea rănii, restabilind vasele de sânge deteriorate şi reparând reţeaua vasculară perturbată din interiorul rănii, a explicat prof. Tay.
Echipa NUS şi-a descris inovaţia într-un articol publicat recent în revista ştiinţifică Advanced Materials.
Rănile diabetice cronice: O provocare majoră în domeniul sănătăţii
În prezent, peste o jumătate de miliard de persoane la nivel global trăiesc cu diabet şi se aşteaptă ca acest număr să crească semnificativ.
Rănile cronice ale diabeticilor, cum ar fi ulcerele la nivelul piciorului (una dintre cele mai frecvente şi mai greu de tratat) au devenit, prin urmare, o provocare majoră pentru îngrijirea sănătăţii la nivel mondial.
Tratamentele tradiţionale pentru aceste răni sunt adesea nesatisfăcătoare, ceea ce duce la probleme de sănătate recurente şi persistente şi, într-un număr mare de cazuri, la amputarea membrelor.
În fiecare an, la nivel mondial se înregistrează între 9,1 şi 26,1 milioane de cazuri de ulcer la piciorul diabetic, iar între 15 şi 25% dintre pacienţii cu diabet zaharat vor dezvolta ulcerul piciorului diabetic pe parcursul vieţii.
Singapore are una dintre cele mai ridicate rate de amputare a membrelor inferioare din cauza diabetului la nivel mondial, cu o medie de aproximativ patru pe zi.
Celulele pielii sunt supuse în permanenţă unor forţe mecanice din cauza activităţilor zilnice normale. Cu toate acestea, pacienţii cu răni sunt sfătuiţi, de obicei, să nu desfăşoare activităţi riguroase, cum ar fi mersul pe jos, deoarece acest lucru ar putea ucide celulele rămase, esenţiale pentru vindecare.
„Ceea ce a reuşit echipa noastră este să identifice un punct sensibil prin aplicarea unei stimulări mecanice uşoare", a declarat prof. Tay.
Drept rezultat, celulele rămase ale pielii ajung să lucreze pentru a vindeca rănile, dar nu în aşa măsură încât asta să le ucidă.
Gelul special conceput pentru vindecarea rănilor este încărcat cu două tipuri de celule cutanate aprobate de Administraţia americană pentru Alimente şi Medicamente (FDA) - keratinocite (esenţiale pentru repararea pielii) şi fibroblaste (pentru formarea ţesutului conjunctiv) - şi particule magnetice minuscule.
Atunci când este combinat cu un câmp magnetic dinamic generat de un dispozitiv extern, stimularea mecanică a gelului încurajează fibroblastele dermice să devină mai active.
Testele de laborator au arătat că activitatea sporită a fibroblastelor generată de gelul magnetic de vindecare a rănilor creşte rata de înmulţire a celulelor cu aproximativ 240% şi mai mult decât dublează producţia de colagen - o proteină crucială pentru vindecarea rănilor.
De asemenea, acesta îmbunătăţeşte comunicarea cu keratinocitele pentru a promova formarea de noi vase de sânge.
„Abordarea pe care o adoptăm nu numai că accelerează vindecarea rănilor, dar promovează şi sănătatea generală a rănilor şi reduce şansele de recidivă", a adăugat prof. Tay.
Echipa NUS a lucrat la acest proiect din 2021 până în 2023 pentru a demonstra viabilitatea noii abordări. Acum ei au depus un brevet pentru această inovaţie.
Abordarea ar putea schimba modul de gestionare a rănilor.
În timp ce gelul magnetic de vindecare a rănilor s-a dovedit a fi foarte promiţător în îmbunătăţirea vindecării rănilor diabetice, acesta ar putea revoluţiona, de asemenea, tratamentul altor tipuri de răni complexe.
Uşurinţa utilizării noii tehnologii la pacienţi ar putea însemna ca aceasta să fie aplicată pentru a îmbunătăţi vindecarea rănilor în diverse situaţii dincolo de diabet, inclusiv arsuri şi ulcere cronice non-diabetice.
„Acesta este un pas major înainte în îngrijirea activă a rănilor", a mai menţionat prof. Tay.
Scopul este de a oferi o soluţie eficientă şi convenabilă de vindecare a rănilor care să îmbunătăţească rezultatele pentru milioane de oameni din întreaga lume, a indicat el.
În prezent, cercetătorii efectuează mai multe teste pentru a rafina în continuare gelul magnetic de vindecare a rănilor pentru a-i îmbunătăţi eficienţa.
De asemenea, ei colaborează cu un partener clinic pentru a testa eficacitatea gelului folosind ţesuturi umane diabetice.
Foto: Un bandaj preîncărcat cu hidrogel magnetic este plasat pe rană şi în acelaşi timp se foloseşte un dispozitiv extern pentru a accelera procesul de vindecare a rănilor. Credit: Universitatea Naţională din Singapore.
