創傷治癒の刺激のために2-デオキシ-D-リボースを供給するアルギン酸ベースのチューブゲル

急速な血管新生を誘導し、抗菌活性を誘発することができる多機能創傷ドレッシングを開発することは、糖尿病および表面の創傷治癒にとって魅力的です。チューブから供給されるハイドロゲルには、いくつかの望ましい特徴があります - 彼らは簡単に塗布し、傷を湿らせ、微生物の侵入を減らし、痛みを伴うドレッシング除去の必要性を回避します。以前は、さまざまなドレッシングから供給された2つのdeoxy-d-ribose（2DDR）は、血管新生を刺激することにより創傷治癒を促進できることを報告しました。アルギン酸ヒドロゲルは、創傷治癒を促進できる生物活性剤を届けるのに理想的な手段です。この研究では、安定した生物学的に効果的な創傷治療を実現することを目的として、2DDRを提供できるチューブヒドロゲルを開発および評価しました。さらに、抗菌活性を提供する安定剤2-フェノキシエタノールを含めました。アルギン酸ナトリウム、プロピレングリコール、2-フェノキシエタノール、2DDRの単純な混合を使用して、緑色の方法でヒドロゲルを合成しました。FTIR（フーリエ変換赤外線分光法）分析により、ゲル成分に望ましくない化学変化がないことが確認され、凍結乾燥ゲルのSEM画像は多孔質構造を示しました。2DDRアルギン酸ゲル（2DDR-SAヒドロゲル）を37°CのPBSに配置すると、2DDRのほぼ92％が7日以内に放出されました。培養細胞でテストされた場合、2DDR-SAヒドロゲルは代謝活性や増殖を阻害せず、7日間でそれぞれ最大90および98％のコントロールを達成しました。2DDR-SAヒドロゲルは、ヒドロゲルの安定剤2-フェノキシエタノールに起因する大腸菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌、およびMRSAに対する抗菌活性も示しました。2DDR-SAヒドロゲルによる絨毛アラント膜アッセイにおける血管新生の刺激は、ブランク-SAと比較して有意であることがわかった。創傷治癒の可能性は、創傷治癒の加速が見られたラットの全厚さの傷で研究されました。創傷組織のH＆E染色では、血管の数の増加と再上皮化、および2DDR-SA処理動物の炎症性細胞の数の減少が、ブランクヒドロゲルと比較して減少しました。要約すると、慢性創傷ケアへの応用を含む、さまざまな表面的な皮膚傷で使用することを約束するヒドロゲルを適用するのに便利なものについて説明します。

Developing multifunctional wound dressings capable of inducing rapid angiogenesis and with antibacterial activity would be attractive for diabetic and superficial wound healing. Hydrogels delivered from tubes have several desirable features -they are easy to apply, keep the wound moist, reduce the entry of microorganisms and avoid the need for painful dressing removal. Previously we reported that 2 deoxy-D-ribose (2dDR) delivered from a variety of dressings is capable of promoting wound healing by stimulating angiogenesis. Alginate hydrogels are an ideal vehicle to deliver a bioactive agent capable of promoting wound healing. In this study we developed and evaluated a tube hydrogel capable of delivering 2dDR with the aim of achieving a stable, convenient to administer and biologically effective wound treatment. Further, we included the stabilizer 2-phenoxy ethanol which provided antimicrobial activity. We synthesized hydrogels by the Green method, using simple mixing of sodium alginate, propylene glycol, 2-phenoxy ethanol and 2dDR in water. FTIR (Fourier transformation infrared spectroscopy) analysis confirmed an absence of undesirable chemical changes in the gel components, and SEM images of the freeze-dried gels showed porous structures. When 2dDR alginate gel (2dDR-SA hydrogel) was placed in PBS at 37°C, almost 92% of 2dDR was released within 7 days. When tested on cultured cells, 2dDR-SA hydrogels did not inhibit metabolic activity or proliferation, achieving up to 90 and 98% of control respectively over 7 days. 2dDR-SA hydrogel also showed anti-bacterial activity against E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and MRSA which was attributable to the stabilizer 2-phenoxy ethanol in the hydrogel. Stimulation of angiogenesis in the chorioallantoic membrane assay by 2dDR-SA hydrogel was found to be significant compared to the blank-SA. Wound healing potential was studied in full-thickness wounds in rats where acceleration of wound healing was seen. H&E staining of the wound tissue showed an enhanced number of blood vessels and re-epithelization, and a reduced number of inflammatory cells in 2dDR-SA treated animals compared to blank-hydrogels while Masson's trichrome staining showed increased collagen deposition. In summary we describe a convenient to apply hydrogel which has promise for use in a range of superficial skin wounds including applications in chronic wound care.