Микроигольчатый пластырь с ультразвуковыми наночастицами для лечения акне
Исследовательская группа под руководством профессора Кельвина Йенга из Медицинского факультета Ли Ка Шинга Гонконгского университета разработала новый микроигольчатый пластырь, предлагающий высокоэффективный неантибиотический подход к лечению кожных инфекций.
Конструкция, созданная с использованием ультразвук-чувствительных антибактериальных наночастиц на основе цинкового металло-органического каркаса (MOF), обеспечивает безболезненную доставку для лечения бактериальной инфекции кожи и одновременного восстановления тканей. Диаметр новой микроиглы составляет около 50 микрон, что сопоставимо с толщиной волоса. Результаты опубликованы в Science Advances.
Акне — распространённое кожное заболевание, которым страдают более 80% подростков и молодых людей. Основная причина — избыточная секреция липидов, закупоривающая волосяные фолликулы и создающая гипоксическую среду в ткани кожи. Это состояние особенно благоприятствует размножению бактерий Propionibacterium acnes (P. acnes). Инфекционное воспаление (прыщи) в основном вызывается этими бактериями.
Заболевание причиняет пациентам значительный физический и эмоциональный дискомфорт и без лечения может перейти в хроническое воспаление. Стандартное лечение включает безрецептурные средства (например, пероксид бензоила и салициловую кислоту) или местные/пероральные антибиотики. Однако такие методы могут быть неэффективны и иметь неприятные побочные эффекты.
Проблема существующих методов:
- Эффективность местных антибиотиков снижается при прохождении через кожу.
- Бактерии развивают лекарственную устойчивость или мигрируют в подкожную ткань.
- P. acnes способны формировать биоплёнку из внеклеточных полисахаридов, защищающую их от антибактериальных агентов и иммунных клеток.
- Многократное применение антибиотиков в существующих микроигольчатых продуктах снижает чувствительность бактерий.
Новое решение: Пластырь обеспечивает чрескожную доставку ультразвук-активируемых антибактериальных наночастиц для минимально инвазивного лечения инфекции P. acnes, полностью избегая использования лекарств.
Механизм действия:
- Наночастицы состоят из ZnTCPP и ZnO.
- Под воздействием ультразвука они генерируют большое количество активных форм кислорода (ROS).
- ROS эффективно окисляют ключевые клеточные макромолекулы бактерий.
Результаты:
- Уничтожение бактерий P. acnes с помощью ROS достигает 99,73% после 15 минут ультразвуковой стимуляции.
- Значительно снижаются уровни маркеров воспаления: фактора некроза опухоли-α (TNF-α), интерлейкинов (IL) и матриксных металлопротеиназ (MMP).
- Высвобождаемые ионы цинка повышают экспрессию генов, связанных с репликацией ДНК, что усиливает активность фибробластов и улучшает восстановление кожи.
Перспективы: По словам профессора Кельвина Йенга, эта неантибиотическая технология, основанная на генерации ROS, потенциально способна бороться и с другими кожными инфекциями, вызванными грибками, паразитами или вирусами (например, эпидермофитией стопы).