Московская школьница разработала концепцию инновационного шовного материала

МОСКВА, 2 июля. /ТАСС/. Учащаяся 10-го класса столичной школы №1788 Диана Чижова разработала концепцию инновационного шовного материала - хирургической нити, которая распознает начало инфекции и точечно высвобождает антибиотик в очаг воспаления. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе департамента образования и науки Москвы.

"Проект выполнен на стыке хирургии, химии полимеров и фармакологии. Проблема, которую решает школьница, знакома каждому хирургу: послеоперационные раневые инфекции случаются в 1-20% операций даже в идеальных условиях. Сегодня с ними борются с помощью системных антибиотиков - таблеток или уколов. Но у этого подхода есть серьезные минусы: лекарство распределяется по всему организму, в самой ране его концентрация может быть недостаточной, зато страдают печень, почки и кишечная микрофлора", - сказал собеседник агентства.

Кроме того, бесконтрольное применение антибиотиков ускоряет появление устойчивых "супербактерий". Диана в своей разработке предложила взять за основу обычную рассасывающуюся хирургическую нить и покрыть ее специальным "умным" слоем. Этот слой - полиэлектролитный комплекс из двух природных полимеров: хитозана (получают из панцирей ракообразных) и альгината (из морских водорослей). Внутрь комплекса помещается антибиотик ципрофлоксацин.

"Ключевая инновация в том, что этот комплекс стабилен в нейтральной и слабокислой среде (pH около 5,5-7,0), которая характерна для здоровой или нормально заживающей раны. Антибиотик надежно удержан внутри и практически не выделяется. Но как только в ране начинают размножаться бактерии, среда сдвигается в щелочную сторону (pH выше 7,2) - это ранний маркер инфекции. В ответ на этот сигнал комплекс дестабилизируется, его структура разрушается, и антибиотик высвобождается прямо в очаг воспаления", - добавили в пресс-службе.

Чем активнее инфекция и выше pH, тем быстрее и полнее идет выделение лекарства. Школьница провела модельный эксперимент в лабораторных условиях, приготовив буферные растворы с разным уровнем pH и поместив туда образцы умной нити, и следила за высвобождением ципрофлоксацина. Антибиотик обладает природной флуоресценцией - светится в ультрафиолете, что позволило наглядно увидеть результат. В пробирках с нормальным pH свечения почти не было, в пробирках с щелочной средой появилось яркое синее свечение, которое усиливалось со временем.

"Количественные измерения подтвердили: при pH 8,5 через 24 часа в раствор вышло до 65% антибиотика, тогда как при норме - менее 8%. Это доказывает, что нить действительно "включается" только при угрозе инфекции. Разработка Дианы позволяет совместить локальность действия, своевременность и экономию антибиотиков. В перспективе такая технология может стать платформой для доставки не только антибиотиков, но и противогрибковых средств, обезболивающих или факторов роста тканей", - заключили в департаменте.