Công nghệ mới điều trị vết thương mãn tính thông qua những chiếc kim siêu nhỏ

Những phương pháp tiếp cận này, được công bố trong hai bài báo đăng trên tạp chí Biomaterials và Advanced Functional Materials vào tháng 7 năm ngoái, có thể cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống cho những người mắc bệnh tiểu đường, những người phải chịu một số biến chứng tồi tệ nhất mà tình trạng này gây ra và ngăn ngừa các ca cắt cụt chi tốn kém, làm thay đổi cuộc sống.

Thách thức đối với vết thương do bệnh tiểu đường là chúng bị ảnh hưởng bởi tình trạng viêm dai dẳng và không lành lại vì các protein quan trọng hỗ trợ quá trình phục hồi được gọi là yếu tố tăng trưởng bị phân hủy bởi các enzyme gọi là protease.

Trợ lý giáo sư Andy Tay của NUS tình cờ phát hiện ra microneedles như một cách để giải quyết vấn đề này khi anh ấy gặp phải vấn đề về da của riêng mình. "Lần đầu tiên tôi nghe nói đến nó là khi tôi bị mụn và đã đi mua một miếng dán 'microneedles'. Mụn của tôi đã biến mất và tôi muốn khám phá việc sử dụng microneedles cho các tình trạng liên quan đến da", anh ấy giải thích

Andy Tay và nhóm của ông đã tìm đến các kim siêu nhỏ để đưa thuốc vào các vết thương mãn tính, cũng như để trích xuất các tế bào có hại từ các vị trí đó. Tay lưu ý rằng phương pháp này ít xâm lấn, có thể chế tạo chính xác và cho phép đưa các hợp chất hoạt tính trực tiếp vào vết thương mà không gây đau đớn. Các miếng dán kim siêu nhỏ là vật liệu tuyệt vời để chữa lành vết thương".

Các kim siêu nhỏ trên một loại polyme giống như bọt biển có thể đưa thuốc vào vết thương mãn tính một cách hiệu quả và cũng có thể hòa tan an toàn vào vết thương.

Hệ thống cung cấp thuốc hiệu quả hơn

Trong phương pháp đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã phát triển các vi kim sucralfate, được chứa trong một loại polyme phân hủy sinh học giống như bọt biển có tên là axit poly lactic-co-glycolic (PLGA), sử dụng khuôn có kích thước bằng đồng xu. Ý tưởng là cung cấp một loại protein có tên là interleukin-4 (IL-4) để kích thích sản xuất các yếu tố tăng trưởng và thúc đẩy tái tạo mô trong các vết thương do bệnh tiểu đường. Trong khi đó, thuốc sucralfate sẽ bảo vệ các yếu tố tăng trưởng này khỏi bị phân hủy trong vết thương.

Các kim siêu nhỏ đưa các hợp chất này trực tiếp vào vết thương và hòa tan an toàn tại đó. Phương pháp này không chỉ đẩy nhanh quá trình lành vết thương gấp đôi so với các phương pháp điều trị thông thường mà còn giảm tác dụng phụ toàn thân và tránh gây tổn thương cho các mô mới hình thành do băng dính thông thường.

Chiết xuất các hợp chất gây viêm

Phương pháp thứ hai liên quan đến việc loại bỏ các hợp chất gây viêm khó chịu được gọi là chemokine ra khỏi vết thương. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kim siêu nhỏ có phủ heparin, vì heparin (một loại thuốc chống đông máu) liên kết dễ dàng với chemokine. Phương pháp này cho thấy tình trạng viêm mô giảm 50% và thu nhỏ vết thương xuống còn một phần mười kích thước chỉ trong hai tuần.

Được trang bị hai công nghệ bổ sung này, các nhà nghiên cứu hiện đang có kế hoạch khám phá cách họ có thể sử dụng công nghệ in 3D để chế tạo các loại kim siêu nhỏ có kích thước lỗ chân lông khác nhau và bổ sung các đặc tính kháng khuẩn để ngăn ngừa nhiễm trùng.

Thêm vào đó, họ đang nghiên cứu các miếng dán siêu nhỏ có thể vừa với nhiều hình dạng vết thương khác nhau. Nếu bạn thấy quen thuộc, có thể là do các miếng dán tương tự đã được các nhà nghiên cứu tại Đại học Purdue thử nghiệm cho các vết thương mãn tính vào năm 2021.

Nhóm nghiên cứu tin rằng những phương pháp này không chỉ giúp ích cho bệnh nhân tiểu đường mà còn giúp ích cho những người mắc các bệnh ngoài da nghiêm trọng như bệnh vẩy nến.

Tiểu My