ChemNet
 

[На предыдущий раздел]

2. Мембраны для “искусственной кожи”

Кожный покров человека, состоящий из коллагеновых белков, является идеальной природной мембраной, выполняющей многочисленные обменные и защитные функции. Как известно, число травмированных людей в результате техногенных, стихийных, бытовых и других случаев очень велико и большую часть из них занимают люди с поражением участков кожи. Замена поврежденных участков кожи человека путем трансплантации здоровой в случае другого реципиента лимитирована процессами ее отторжения, а реплантация кожи у одного и того же человека ограничена площадью раневой поверхности [1].

Тем не менее, достигнуты определенные успехи по выращиванию клеток кожи на микросферах или пленках из газопроницаемых и биосовместимых материалов и размножению их в биосредах с целью пересадки на раневые участки кожи [26].

Для предотвращения процессов обезвоживания и интоксикации организма (пары воды проходят через неповрежденную кожу со скоростью 8,5–12,5 г/м2ч, а в области без нее в 10 раз больше) в результате травмированных областей эпидермы большое значение приобретает метод лечения с использованием специальных полимерных покрытий, осуществляющих функцию “искусственной кожи”.

При этом покрытия должны удовлетворять основным функциональным требованиям – интенсифицировать процесс лечения поврежденных областей кожи, не травмируя рану, предотвращать дегидратацию раны, в то же время не допускать скопления на ней избыточного количества влаги, чтобы выделяющаяся на обожженном участке жидкость могла испаряться через мембранную пленку, которая одновременно препятствовала бы и проникновению через нее бактерий. Идеальный материал “искусственная кожа” до сих пор еще не создан, так как на разных стадиях лечебного процесса ожога или раны покрытие часто должно выполнять одновременно взаимоисключающие функции. Поэтому разработанные к настоящему времени пленки-покрытия разноплановы по своим лечебным задачам и имеют те или иные ограничения по применению [27].

Тенденции развития и реализации различных покрытий на раны из синтетических и природных полимеров на мировом и японском рынке в конце ХХ века представлены в табл. 3 [28].

Как видно из табл. 3, за 5 лет общемировое потребление покрытий на раны и ожоги выросло практически в два раза, причем доминирующее развитие получили гидрогели.

Следует отметить также, что в этой области медицины использовались материалы на основе различных органических и силоксановых полимеров.

При уходе за раной и при ее реабилитации используют четыре типа силиконов [29]:

– силиконовые жидкости для первичной обработки ожоговых ран рук и ног;

– силиконовые эластомеры в виде подушечек для давления при профилактике лечения гипертрофических рубцов и язв;

– силиконовые “дышащие” покрытия в качестве контактной газопаропроницаемой среды;

– силиконовые гели-покрытия в качестве депо-среды для выделения лекарственных веществ в рану.

Примером закрывающей пленки-повязки из гидрофильной полиуретановой мембраны, не содержащей лекарства, является широко известный материал “Op-Site”, на который по краям нанесен липкий фиксирующий слой. Лечение раны происходит за счет создания под “дышащей” пленкой оптимальной водной микросреды. Однако для предотвращения инфекции необходимо систематически применять антибиотики, и во время снятия повязки наблюдается болевой эффект. Пленка “Ор-Site” продавалась в США по цене 48,4 цент/дм2, при объеме производства 62 тыс. м2 [2].

Фирма “3М” разработала из матированной полиуретановой пленки с липким слоем g-стерилизованные, газовлагопроницаемые покрытия “Tegaderm” для защиты от бактерий мест крепления катетеров, послеоперационных швов и “Steri Drape” для обеспечения стерильности операционного поля и предотвращения миграции микрофлоры в рану [30].

Распространенным защитным материалом является пленка-покрытие “Omiderm” на основе полиуретана с привитым на ее поверхность акриламидом. Это покрытие обладает во влажном состоянии высокой эластичностью, а его прозрачность позволяет визуально следить за процессом заживления раны. Паропроницаемость для воды 500 г/м2сут создает благоприятные условия для лечения ран и ожогов. Накопление же под пленкой “Omiderm” выделяемой раной жидкости приводит к отрыву ее от поверхности раны. В этом случае применяют “Omiderm” в виде сетки [31].

Разработана пленка-повязка с проницаемостью более 500 г/м2сут и энергией адгезии к коже меньше 30 дж/м2 на основе гидрофильных полиуретанмочевин с 5–20%-ной добавкой гидрофобного сополимера полидиметилсилоксана. Поверхность пленки, обращенная к ране, по краям покрыта клеевым слоем, чувствительным к давлению [32].

В США создано покрытие “Spandra” с внешним мембранным слоем из полиуретансилоксана, пористым пенополиуретаном и адгезивным слоем, содержащим лекарственное начало пролонгированного выделения в рану (рис. 4). Отмечено, что чем больше содержание силоксановой составляющей в покрытии, тем меньше оно прилипает к ране [33].

Дальнейшее развитие (особенно при ожогах 2-й и 3-й А степени) получили работы по созданию покрытий структуры типа “сэндвич”, в которых сочетаются свойства синтетических и природных полимеров. Среди природных полимеров были исследованы: коллаген, альгинаты, производные целлюлозы и другие вещества, способные абсорбировать выделяющийся на ране экссудат и обеспечивать его возможно полное и быстрое удаление. Поглотительная способность, например, целлюлозных материалов составляет 2–3 тысячи %, то есть 20–30 г воды на 1 г сухого абсорбента. Синтетические полимерные абсорбенты широко используются для создания покрытий, например, гидрофильные пенополиуретаны, которые при введении в их состав ПАВ или гликолей повышают свою сорбционную способность в десять раз. Самый существенный недостаток таких покрытий, когда гидрофильный абсорбент накладывается на рану, заключается в том, что он срастается с раной в процессе заживления и возникает болевой эффект при отделении покрытия. Поэтому необходимо наличие еще одного промежуточного слоя из гидрофобной перфорированной пленки, обращенной к ране, что усложняет конструкцию покрытия, а также не исключает вероятности инфицирования раны [27].

В табл. 4 приведены некоторые современные разработанные покрытия.

Предложен ранозаживляющий, включающий и лекарственные средства, не прилипающий к ране материал толщиной 400 мкм, который состоит из блок-сополимера полистирол–полиэтиленбутилен–полистирола (А–В–А) марки KRATON-G и вазелинового масла. Материал наносят на пленку из полиуретана или силиконового полиэфира толщиной 40 мкм для удерживания покрытия и газообмена [34].

В качестве основы раневого покрытия исследовался другой трехблочный сополимер поли(L-лейцин) – полиэтиленгликоль – поли(L-лейцин). Покрытие состояло из плотного тонкого и пористого толстого слоев и было пропитано сульфадиазином серебра. Равновесное содержание воды в губчатом покрытии и подавление бактериальной активности пропорционально содержанию полиэтиленгликоля (ПЭГ) в сополимере [35].

В последнее время разрабатываются покрытия с использованием гидрогелей на основе полиакриламида, полиакрилата натрия и поливинилпирролидона (ПВП) [36], гиалуроновой кислоты [37], а также из полигликолида или его сополимеров и ПВП [38]. Природные покрытия на основе полисахаридов и фторкаучука [39], хитозана [40], коллагена и синтетического полилактида [41], коллагена и гликозаминогликана (с верхним слоем из силиконового эластомера) [42], обладающих способностью к рассасыванию в эксудате, представляют несомненный интерес. Тонкая мембрана из силоксановых сополимеров для оксигенаторов может быть использована для этих целей в комплексе с двумя слоями из ПЭГ или ПВС и сополимеров лактида с гликолидом [43]. Показана перспективность “искусственной кожи”, состоящей из губчатого коллагена, биодеградирующей синтетической поли-L-молочной кислоты с антибиотиком. Покрытие содержит верхний, тонкий мембранный газопроницаемый слой из силикона, регулирующий процессы паро- и газообмена [44].

Технология изготовления губчатых, пористых структур из природных полимеров основана преимущественно на сублимационной сушке их спиртовых растворов. В волокнистый или пористый слой покрытий, прилегающих к ране, могут быть иммобилизованы различные ферменты, введены антимикробные препараты и другие лекарственные вещества, выделение которых в раневую поверхность происходит вследствие диффузии.

Таким образом, в задаче создания покрытий на раны и ожоги роль высокоэффективной мембраны так же, как и для оксигенаторов, очень высока. Физико-химические свойства мембранного элемента позволяют регулировать медико-биологические функции аппаратов и покрытий и, следовательно, их лечебные свойства.

[На Список литературы] [На Содержание]

Copyright ©


Для того, чтобы мы могли качественно предоставить Вам информацию, мы используем cookies, которые сохраняются на Вашем компьютере (сведения о местоположении; ip-адрес; тип, язык, версия ОС и браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник, откуда пришел на сайт пользователь; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; эта же информация используется для обработки статистических данных использования сайта посредством интернет-сервисов Google Analytics и Яндекс.Метрика). Нажимая кнопку «СОГЛАСЕН», Вы подтверждаете то, что Вы проинформированы об использовании cookies на нашем сайте. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера.

Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору