20:00 
Гонконгский политехнический университет (PolyU) разработал кислотостойкий «сверхстабильный гидрогель на основе слизи» (UMIH), что стало прорывом в области желудочно-кишечной медицины. Традиционные гидрогели — желатиноподобные материалы, которые поглощают и удерживают воду — широко используются для заживления ран и продления высвобождения лекарств. Однако они обычно разрушаются в кислой среде, например в желудке. Вдохновленная природными свойствами слизи желудка, исследовательская группа PolyU разработала UMIH, гидрогель, который прилипает в 15 раз прочнее, чем обычные защитные средства для слизистой оболочки желудка, демонстрируя значительный потенциал для заживления ран и адресной доставки лекарств, а также обещая крупномасштабную коммерциализацию.
Исследование было проведено командой PolyU в сотрудничестве с исследователями и врачами из Сычуаньского университета. Исследование показало, что UMIH значительно улучшает заживление желудочно-кишечных ран у животных и превосходит клинически одобренное защитное средство для слизистой оболочки, используемое для защиты слизистой оболочки желудка. Исследование "Гидрогели на основе слизи с протонационной адгезией для экстремально кислых условий" опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science.
Проф. ВАН Цзуанькай, заместитель вице-президента по исследованиям, декан аспирантуры, профессор группы Куок в области природной инженерии, заведующий кафедрой машиностроения, директор Исследовательского центра природной науки и техники Полиуниверситета, который руководил исследованием, сказал: «UMIH демонстрирует многообещающие результаты в лечении гастроэзофагеального рефлюкса и язв желудка, а также в защите послеоперационных ран. Его также можно сочетать с эндоскопической доставкой лекарств для минимальной Это исследование делает UMIH преобразующей, чрезвычайно устойчивой к кислоте платформой, имеющей немедленное применение в восстановлении желудочно-кишечного тракта и адресной доставке лекарств, а также открывающую возможности для имплантируемых устройств следующего поколения для ускорения внедрения в клинику».
Проф. Ван объяснил, что гель фосфата алюминия (APG) — клинически одобренное средство для защиты слизистой оболочки и антацид — уже давно используется для лечения язв желудка и гастроэзофагеального рефлюкса. Экспериментальные данные показывают, что в моделируемых условиях желудка (pH 2) UMIH достиг прочности влажной адгезии 64,7 килопаскалей (кПа), что в 15 раз выше, чем у APG; ПНГ полностью разложился через три дня, тогда как UMIH сохранил около 50% своей структурной целостности через семь дней. Испытания in vitro на культивируемых желудочно-кишечных клетках не выявили признаков токсичности, в то время как UMIH также ингибировал рост Escherichia coli и Staphylococcus aureus, что указывает на антибактериальный потенциал.
Как и обычные гидрогели, UMIH состоит из сетки полимеров, которые поглощают воду, создавая прочную, но желеобразную консистенцию. Чтобы повысить его кислотостойкость, исследовательская группа интегрировала в структуру UMIH три ключевых молекулярных компонента: ELR-IK24, белок, который связывает ионы водорода в кислых условиях для снижения местной кислотности; дубильная кислота, повышающая адгезию гидрогеля; и HDI, молекула, которая стабилизирует структуру гидрогеля в кислых условиях.
«Наш гидрогель представляет собой синергетическое сочетание трех основных молекулярных компонентов. Такая архитектура мультисшивок сохраняет UMIH в неизменном виде в сильной кислоте, сохраняя при этом мягкость и инъекционные качества, которые хорошо подходят для клинического использования», - сказала г-жа Юнг Юнг ЧАУ, научный сотрудник кафедры машиностроения Полиуниверситета и член исследовательской группы.
Мы провели тестирование.
Мы провели тестирование UMIH на моделях повреждения пищевода у свиней и крыс. По сравнению с контрольными животными и животными, получавшими APG, UMIH более прочно прикреплялся к поверхности раны и улучшал заживление. UMIH уменьшает повреждение тканей и воспаление и способствует росту новых кровеносных сосудов, что необходимо для заживления».
Доктор Сяо ЯН, научный сотрудник кафедры машиностроения Полиуниверситета и член исследовательской группы
Хотя для подтверждения безопасности и эффективности UMIH потребуются клинические испытания на людях, он имеет большой потенциал для коммерциализации. Он недорог, его легко производить массово и он разработан из компонентов с доказанной безопасностью. Материал готов к использованию как в операционной, так и на производственной линии. В перспективе исследовательская группа планирует интегрировать UMIH с системами высвобождения лекарств и имплантируемой гибкой электроникой для создания интеллектуальных желудочно-кишечных устройств, способных проводить лечение и мониторинг в режиме реального времени.
