Улучшенные физико-химические, антибактериальные и гемостатические свойства губок из коллагена, кватернизированного хитозана и оксида графена для ускорения заживления инфицированных ран

Заживление инфицированных бактериями ран привлекает значительное внимание в биомедицинской инженерии. Перевязочные материалы представляют собой перспективный подход к лечению инфицированных ран. Однако разработка перевязочных материалов с оптимальными физико-химическими, антибактериальными и гемостатическими свойствами остаётся сложной задачей. Поэтому существует потребность в создании новых синтетических перевязочных материалов, способных улучшить заживление инфицированных бактериями ран. В настоящем исследовании изготовлена биосовместимая губка путём ковалентного сшивания коллагена (Col), кватернизированного хитозана (QCS) и оксида графена (GO). Модуль упругости полученной губки Col-QCS-GO оказался в 1,93 раза выше, чем у губки Col, благодаря повышению степени сшивания при введении GO. Кроме того, изготовленная губка Col-QCS-GO обладала благоприятными показателями пористости (84,30 ± 3,12 %), поглощения и удержания воды (2658,0 ± 113,4 % и 1114,0 ± 65,7 % соответственно), а также гемостатическими свойствами (кровопотеря <50,0 мг). Антибактериальная активность губки Col-QCS-GO при облучении в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR) значительно повышалась: степень подавления роста S. aureus и E. coli составляла 99,9 % в обоих случаях. Это обусловлено собственными антибактериальными свойствами QCS и фототермической антибактериальной активностью GO. Наконец, на 14-е сутки у губки Col-QCS-GO+NIR отмечалась наименьшая площадь раны (9,05 ± 1,42 %) по сравнению с контрольной группой (31,61 ± 1,76 %). Результаты исследования открывают новые возможности для разработки инновационных губок для лечения инфицированных бактериями ран.