Анна Драбчик

1 Факултет по материалостроене и физика, Институт по материалознание, Технически университет в Краков, 37 Jana Pawła II Av., 31-864 Краков, Полша; lp.po@balganeladgam (M.G.); [email protected] (D.M.)

основата

Соня Кудлацик-Крамарчик

1 Факултет по материалостроене и физика, Институт по материалознание, Технически университет в Краков, 37 Jana Pawła II Av., 31-864 Краков, Полша; lp.po@balganeladgam (M.G.); [email protected] (D.M.)

Магдалена Гълб

1 Факултет по материалостроене и физика, Институт по материалознание, Технически университет в Краков, 37 Jana Pawła II Av., 31-864 Краков, Полша; lp.po@balganeladgam (M.G.); [email protected] (D.M.)

Магдалена Кендзерска

2 Катедра по химиотерапия, Медицински университет в Лодз, WWCOiT Copernicus Hospital, 90-001 Лодз, Полша; moc.liamg@adgamnoelemak

Анна Яромин

Дариуш Мирцвински

1 Факултет по материалостроене и физика, Институт по материалознание, Технически университет в Краков, 37 Jana Pawła II Av., 31-864 Краков, Полша; lp.po@balganeladgam (M.G.); [email protected] (D.M.)

Божена Тилищак

1 Факултет по материалостроене и физика, Институт по материалознание, Технически университет в Краков, 37 Jana Pawła II Av., 31-864 Краков, Полша; lp.po@balganeladgam (M.G.); [email protected] (D.M.)

Резюме

1. Въведение

Хидрогелните материали, които първоначално се използват главно като контактни лещи [10], сега се използват в много широк спектър от области [11], т.е. в медицината, например за доставяне на биотерапевтични молекули [12], тъканно инженерство [13], или в подготовка на превръзки за рани [14]. Освен това хидрогеловете, базирани на природни ресурси, много често се използват в козметологията [15]. Тези полимери намират приложение и в селското стопанство, т.е. в напоителни системи [16] или като абсорбатори на замърсители [17].

Трудно зарастващите рани все още са проблематични и изискват разработването на специфични превръзки, които осигуряват подходяща среда за лечебния процес. Поради своите свойства хидрогеловете могат да се прилагат като такива превръзки. Новостта на изследването е разработването на подходящи превръзки с желани свойства, включително подходящи сорбционни свойства и якост на опън. Такъв материал трябва да осигурява среда, която насърчава процеса на зарастване на раната, т.е. той трябва да абсорбира ексудата на раната, да прилепва добре към раната и - в зависимост от местоположението на раната - да проявява адекватна гъвкавост. Тези свойства могат да бъдат постигнати чрез хидрогелове на основата на хитозан, съдържащи сок от алое вера. Поради наличието на хидрофилни функционални групи в полимерната мрежа на хидрогелове, тези полимери проявяват сорбционна способност. Освен това сокът от алое вера проявява противовъзпалителна активност и такава добавка може да допринесе за успокояващия ефект на хидрогеловете, съдържащи този модифициращ агент, който също може да повлияе положително върху зарастването на раната.

В представените изследвания хидрогеловете на основата на хитозан са получени чрез UV лъчение. След това се характеризират физикохимичните свойства на материалите, включително способност за набъбване, якост на опън при приложеното напрежение или цитотоксичност към избрани клетъчни линии. Способността за подуване е важна поради споменатото по-рано абсорбиране на раневия ексудат от такъв материал. В противен случай такъв ексудат може да се натрупа близо до раната и да възпрепятства процеса на зарастване. Значителен аспект на изследванията беше да се определи влиянието на количеството и молекулното тегло на омрежващия агент, използван за синтеза на хидрогелове, върху техните физикохимични свойства. Количеството на използвания омрежител влияе върху плътността на омрежването на образувания хидрогел. Това от своя страна може да повлияе на техните свойства на набъбване и якост на опън. Якостта на опън на превръзката е важна по причини, свързани с приложението. Когато такава превръзка се прилага върху раната на място с висока подвижност (например лакът, коляно и др.), Тогава еластичността на превръзката е за предпочитане. В противен случай би било трудно да се поддържа такава превръзка. В други случаи по-твърдата превръзка може да бъде по-предпочитана. Следователно е от съществено значение да се определят споменатите свойства.

2. Материали и методи

2.1. Материали

Омрежващ агент, т.е. диакрилат поли (етилен гликол) (PEGDA; средно молекулно тегло Mn = 575 g/mol - PEGDA 575 и Mn = 700 g/mol - PEGDA 700) и фотоинициатор, т.е. 2-хидрокси-2-метилпропиофенон ( 97%, d = 1,077 g/ml) са получени от Merck (Дармщат, Германия). Хитозан (ниско молекулно тегло, степен на деацетилиране 75–85%) е получен от Sigma Aldrich (Saint Louis, MO, USA). Сок от алое вера (99,5%) е закупен в Herbal Pharmaceuticals (Краков, Полша).

2.2. Синтез на хидрогелове

Хидрогеловете се получават чрез фотополимеризация, използвайки лампа EMITA VP-60 (мощност: 180 W, λ = 320 nm, Famed, Lodz, Полша) като източник на лъчение. За тази цел се приготвя първоначалният разтвор, т.е. 1% разтвор на хитозан в 0,05% оцетна киселина. Този разтвор (50 ml) се смесва с подходящо количество (2, 4, 8, 10, 12 ml) омрежващо средство (PEGDA 575) и 0,5 ml фотоинициатор (2-хидрокси-2-метилпропиофенон). Приготвените разтвори се разбъркват интензивно, за да се получат хомогенни смеси, след това се изсипват в чашките на Петри и се обработват с UV лъчение в продължение на 120 s.

След това втората поредица от синтези, т.е. с PEGDA 700, се провежда по подобен начин. Адекватни количества от разтвора на хитозана, омрежителя и фотоинициатора бяха смесени и обработени с UV лъчение в продължение на 120 s.

Съставите на получените проби са представени в таблица 1 и таблица 2 .

маса 1

Състави на хидрогелове, приготвени с използване на PEGDA 575 като омрежващо средство.