Hầu hết các phương pháp điều trị vết thương trên da như vết cắt, vết xước, vết phồng rộp và vết bỏng chỉ đơn giản là đặt trên vết thương một lớp ngăn cách (thường là băng gạc dính) để giữ ẩm, hạn chế đau và giảm tiếp xúc với các vi khuẩn truyền nhiễm, nhưng không tích cực hỗ trợ quá trình chữa lành vết thương. Băng vết thương tinh xảo hơn với khả năng theo dõi các yếu tố giúp vết thương mau lành như độ pH và nhiệt độ và cung cấp các liệu pháp phù hợp đến vị trí vết thương, đã được phát triển trong những năm gần đây. Tuy nhiên, quá trình sản xuất băng rất phức tạp, tốn kém và khó điều chỉnh, đã hạn chế tiềm năng sử dụng rộng rãi.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật phỏng sinh học Wyss, trường Kỹ thuật và Khoa học ứng dụng John A. Paulson School và Đại học McGill đã đưa ra một phương pháp mới, có thể mở rộng để tăng tốc độ chữa lành vết thương nhờ sử dụng hydrogel phản ứng nhiệt có hoạt tính cơ học, co giãn, chắc chắn, độ bám dính và kháng khuẩn cao. Sản phẩm mới là băng dính hoạt tính (AADs). Loại băng dính này giúp vết thương lành nhanh hơn các phương pháp khác và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn mà không cần bất cứ thiết bị hoặc kích thích bổ sung. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Advances.

"Công nghệ này có tiềm năng được sử dụng để phân phối thuốc không chỉ cho các vết thương ngoài da, mà cả các vết thương mãn tính như loét do tiểu đường và loét do áp lực, và là thành phần của các liệu pháp dựa vào robot mềm", TS. David Mooney, đồng tác giả nghiên cứu nói.

AAD được tạo ra lấy cảm hứng từ việc phát triển phôi thai với lớp da có thể tự chữa lành hoàn toàn mà không để lại mô sẹo. Để đạt được điều này, các tế bào da phôi xung quanh vết thương tạo ra các sợi từ protein actin với khả năng co lại ở rìa của vết thương giống như một túi dây rút được kéo kín. Các tế bào da mất khả năng này khi thai nhi phát triển qua một độ tuổi nhất định và bất kỳ tổn thương nào xuất hiện sau thời điểm đó, đều gây viêm và để lại sẹo trong quá trình chữa lành.

Để mô phỏng lực co bóp làm cho vết thương trên da khép lại, các nhà nghiên cứu đã mở rộng thiết kế loại hydrogel kết dính chắc chắn trước đây bằng cách bổ sung một loại polyme chịu nhiệt có tên là PNIPAm, đều có thể chống nước và co lại ở khoảng 90 độ F. Hydrogel mới bắt đầu co lại khi tiếp xúc với nhiệt độ cơ thể và truyền lực của thành phần PNIPAm co lại đến mô bên dưới thông qua các liên kết mạnh giữa hydrogel alginate và mô. Ngoài ra, các hạt nano bạc cũng được đưa vào AAD để cung cấp khả năng kháng khuẩn.

Để kiểm tra tác động của AAD đến vết thương kín, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm trên các mảng da chuột và nhận thấy AAD đã giảm khoảng 45% kích thước của vùng tổn thương trong khi vùng tổn thương trong các mẫu chưa xử lý không hề có sự thay đổi và tốc độ hàn gắn vết thương nhanh hơn các phương pháp điều trị khác như sử dụng microgel, chitosan, gelatin và các loại hydrogel khác. AAD cũng không gây phản ứng viêm hoặc miễn dịch, nên an toàn để sử dụng trong và trên các mô sống. Hơn nữa, các nhà nghiên cứu cũng đã điều chỉnh được mức độ khép lại của vết thương nhờ AAD bằng cách thêm monome acrylamide với số lượng khác nhau trong quá trình sản xuất.

Nhóm nghiên cứu còn tạo ra một mô phỏng trên máy tính về khả năng khép lại của vết thương với sự hỗ trợ của AAD. Mô phỏng đã đưa ra dự đoán, AAD có thể khiến da người co lại với tốc độ tương đương với da chuột, cho thấy khả năng cao sẽ mang lại lợi ích lâm sàng trên người bệnh. “Chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu để tìm hiểu thêm về cách các tín hiệu cơ học do AAD phát ra, tác động đến quá trình sinh học chữa lành vết thương và cách AAD thực hiện trong một phạm vi nhiệt độ khác nhau, vì nhiệt độ cơ thể thay đổi tại các vị trí khác nhau", TS. Benjamin nói. "Chúng tôi hy vọng theo đuổi thêm nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng để chứng minh tiềm năng sử dụng AAD như một sản phẩm y tế và sau đó hướng đến thương mại hóa”.

N.P.D (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2019-07-bioinspired-wound-response-body.html, 24/7/2019