Разработка интерактивных раневых покрытий и перевязочного материала.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 23-25-00021

НазваниеРазработка интерактивных раневых покрытий и перевязочного материала.

Руководитель Григорьян Арсен Юрьевич, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации , Курская обл

Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-220 - Хирургия

Ключевые слова лечение ран, заживление ран, раневые покрытия, перевязочный материал, цветовая индикация, интерактивные повязки, рН-активные текстильные материалы, рН-чувствительные красители, рН раны, раневой процесс.

Код ГРНТИ76.09.33

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Частота гнойно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей достигает 30-35% в структуре стационаров хирургического профиля. Кроме того нагноение ран после плановых операций встречается в 2-5% случаев. В системе амбулаторного звена обращаемость по поводу раневых дефектов составляет 35-60%. Гнойно-воспалительные заболевания по данным 28th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases составляют 30-40% среди всей хирургической патологии. По данным Козлова Р.С. и соавт. в структуре нозокомиальных инфекций распространенность хирургических инфекций кожи и мягких тканей (постманипуляционные, послеоперационные, постинъекционные осложнения) достигает 36%. В поликлиниках по поводу гнойных заболеваний кожи и мягких тканей ежегодно лечатся около 2 миллионов больных. Подавляющее большинство которых (более 75%) это люди трудоспособного возраста. Срок потери трудоспособности при амбулаторном лечении по данным Хачатряна Н.Н. и соавт. составляет 13,6-17,6 суток, а при стационарном лечении 18,5-23,8 суток. В связи с этим актуальным остается вопрос, касающийся лечения и профилактики гнойно-воспалительных процессов кожи и мягких тканей. Наиболее простым и общедоступным методом лечения является местное применение раневых покрытий. Есть много предпосылок к выбору материалов для заживления ран. Например, они должны способствовать заживлению ран, быть биосовместимыми, не вызывать аллергии или раздражения кожи, обладать достаточно хорошими адгезионными свойствами, но при этом обеспечивать легкое удаление, и этот список можно продолжить. В настоящее время не существует одного перевязочного материала, который можно было бы применять для всех типов ран и в течение длительного периода. Помимо выбора типов перевязочного материала, еще одна серьезная проблема заключается в обеспечении безопасности материалов для перевязки ран, чтобы гарантировать, что используемые материалы и методы обработки физиологически совместимы, а все вопросы, связанные с токсичностью, были тщательно решены, то есть, цитотоксичность, системная токсичность и иммунологическое отторжение. Немаловажным является вопрос кратности перевязок, ведь каждая смена повязки приводит к травмированию раневой поверхности, повреждению грануляций и т.п. Зачастую врач совершает смену повязки не потому что это необходимо, а чтоб провести мониторинг процесса заживления и не пропустить начало осложнения (нагноения раны). Кроме того раневые покрытия на разных по состоянию ранах (и в разные периоды раневого процесса) проявляют свою активность не одинаково, т.е. врач не знает наверняка как долго во времени раневое покрытие будет оказывать лечебный эффект и когда необходимо произвести смену повязки. В связи с этим разработка интерактивных повязок с цветовой индикацией, которые будут реагировать на изменения состояния раны (в частности рН), а так же раневых покрытий, которые будут реагировать изменением цвета при истощении своего лечебного ресурса является актуальной задачей.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Ефанов С.А., Кудрявцева Т.Н., Грехнева Е.В., Кузнецов Д.Н. Новый галохромный дисазокраситель стильбенового ряда с эффектом внутримолекулярного смешения цветов для текстильного сенсорного материала Журнал прикладной химии, Том 96, выпуск 3, С. 245-251 (год публикации - 2023)
10.31857/S0044461823030027

2. Григорьян А.Ю., Мишина Е.С., Кудрявцева Т.Н., Ефанов С.А., Климова Л.Г., Суковатых Б.С., Григорьев Н.Н. Перевязочный материал с галохромным красителем как информационный ресурс в мониторинге раневого процесса Инновационная медицина Кубани, 9(4). С. 85–92 (год публикации - 2024)
10.35401/2541-9897-2024-9-4-85-92

3. Григорьян А.Ю., Кудрявцева Т.Н., Мишина Е.С., Ефанов С.А., Сорока В.В., Жиляева Л.В., Бежин А.И. Анализ микробиоты экспериментальной инфицированной раны Сибирский научный медицинский журнал (год публикации - 2025)

4. Ефанов С.А., Кудрявцева Т.Н., Григорьян А.Ю., Кузнецов Д.Н., Климова Л.Г., Кометиани И.Б. Исследование индикаторных свойств и биологической активности целлюлозных перевязочных материалов, окрашенных галохромными азопроизводными стильбенового ряда Технология текстильной промышленности, № 6 (408), С. 91-99 (год публикации - 2023)
10.47367/0021-3497_2023_6_91

5. Мишина Е.С., Григорьян А.Ю., Затолокина М.А., Кудрявцева Т.Н., Ефанов С.А., Сорока В.В. ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ рН РАНЕВОГО ЛОЖА ОТ СТАДИИ РАНЕВОГО ПРОЦЕССА Лабораторная и клиническая медицина. Фармация, 2024. Т. 4, № 4. С. (год публикации - 2024)

6. Григорьян А.Ю., Кудрявцева Т.Н., Ефанов С.А., Мишина Е.С. Способ прогнозирования нагноения ран кожи и мягких тканей Официальный бюллетень федеральной службы по интеллектуальной собственности, Бюл. № 7 (год публикации - 2024)

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В ряду синтезированых соединений наблюдали зависимость интервала изменения краски от кислотности азосоставляющей. Увеличение кислотности азосоставляющей сдвигает рН изменения окраски в более кислую область. Для всех синтезированных соединений обнаружено влияние природы целлюлозного субстрата на галохромные свойства полученного окрашенного материала. Для перевязочного материала, функционализированного красителем, полученным сочетанием диазотированной 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоты и нафторезорцина, цветовой переход визульно не наблюдали, что связано нами с образованием относительно прочной системы водородных связей с участием молекул целлюлозы и ауксохромных групп красителя. Также осуществлен синтез двух новых симметричных стильбеновых дисазокрасителей, два из которых обладают синей цветовой гаммой, и способных окрашивать целлюлозные текстильные материалы по технологии прямого крашения. В качестве исходных соединений использовали 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфокислоту, и гидрокси-акридоны. Красители, №17 и №19 окрашивают целлюлозный материал в цвета синей цветовой гаммы. Проведенные исследования показали, что комбинирование двух красителей с различными галохромными свойствами, может рассматриваться как один из методов получения галохромных перевязочных материалов. Вместе с тем комбинирование нескольких красителей сопряжено с рядом технических трудностей, а получаемые галохромные материалы отличаются низкой чистотой цвета. В экспериментальном исследовании при измерении рН вновь сформированной кожной раны было выявлено, что показатель составлял 5,80 (5,55; 5,90). В процессе наблюдения за изменением цвета перевязочного материала с галохромным красителем, которым были укрыты раны, отмечали изменение его цвета в среднем на 4 (4; 5) сутки (4 раза на 3-и сутки, 14 раз на 4-е сутки, 12 раз на 5-е сутки). При удалении с раны перевязочного материала после изменения его цвета нами была проведена повторная рН-метрия раневого ложа, которая показала, что рН ран (по внешнему виду соответствующих инфицированным ранам) составила 7,79 (7,68; 7,88), при этом площадь ран составила в среднем 238 (234,3; 242,5) мм2, различия с исходными значениями площади ран и рН были статистически значимы (р=0,000002). Микробиота инфицированной раны носила полимикробный характер у всех экспериментальных животных. На первые сутки наблюдения в ранах были обнаружены 22 разновидности родов и отдельных видов микроорганизмов, количество которых к 5-м суткам увеличилось до 26, что говорило об активной миграции микроорганизмов с поверхности неповрежденной кожи в область раневого дефекта. Кроме того в ране преобладали грамположительные бактерии, при этом доля грамотрицательных бактерий и микроскопических грибов достигала 5,6 и 14,5% соответственно, что соотносится с данными литературы. Также в ранах было обнаружено значительное количество облигатных анаэробных бактерий, которые при определенных условиях вызывают анаэробные инфекции, смертность от которых достигает 80%. При проведении корреляционного анализа было выявлено, что чаще других бактерии рода Clostridium показывали высокие положительные корреляции с другими видами микроорганизмов. Критическим сроком для большинства микроорганизмов были 5-е и 8-е сутки наблюдения. Корреляционная связь, выявленные между рН раневой поверхности и концентрацией микроорганизмов указывала на то, что слабощелочная среда более предпочтительна для мультипликации микроорганизмов и поддержания воспалительной фазы раневого процесса. Также в ходе эксперимента на лабораторных животных путем моделирования инфицированной и чистой раны проводили лечение лекарственными средствами для местного воздействия на раневой процесс (левомеколь), при этом в качестве перевязочного (покровного) материала использовали бинт окрашенный галохромным красителем, ежедневно фиксировали изменение цвета перевязочного материала как сигнал об истощении ресурса лекарственного средства, нанесенного на рану, при этом определяли остаточную концентрацию действующего вещества с поверхности раны. Инфицированная рана (значения рН): Первый день после моделирования (до внесения мази) 8,46 (8,34; 8,51) спустя одни сутки нахождения мази на ране 8,69 (8,63; 8,78) спустя двое суток 7,88 (7,43; 7,9) спустя трое суток 6,4 (6,09; 6,71) спустя четверо суток 6,65 (6,58; 6,8) спустя пять суток 6,59 (6,3; 6,77) спустя шесть суток 6,81 (6,53; 7,23) спустя семь суток 6,17 (6,12; 6,23) Статистический анализ показал достоверные различия между: Первый день после моделирования (до внесения мази) в сравнении с «спустя трое суток» р=0,023342; Первый день после моделирования (до внесения мази) в сравнении с «спустя шесть суток» р=0,013328; «спустя двое суток» в сравнении с «спустя трое суток» р=0,023342. Доля остаточного левомицетина в соотношении с рН раны: 1 сутки 0,845344145, рН 8,69; 2 сутки 0,626962304, рН 7,88; 3 сутки 0,436763681, рН 6,4; 4 сутки 0,618830159, рН 6,65; 5 сутки 0,229948928, рН 6,59; 6 сутки 0,325293072, рН 6,81. Для определения скорости регенерации нами был провелен ИГХ-анализ с определением маркера пролиферации (ki-67) и апоптоза (bcl-2). После подсчета позитивных клеток был рассчитан индекс пролиферации. Наибольший показатель определялся на 7 сутки после лечения Левомеколем инфицированной рана и с составил 9% . Также высокий индекс отмечается на 7 сутки в группе с чистой раной, обработанной Левомеколем (6,2). Наибольшее числе клеток, вступившее в состояние апоптоза и как следствие наименьший показатель индекса пролиферации наблюдался на 3 сутки в группе с инфицированной раной. При испытании новых интерактивных перевязочных, было установлено, что они не оказывают системного токсического воздействия на организм. При изучении препаратов печени паренхима имеет балочное строение. Очагов некроза или воспалительных элементов не обнаружено. Со стороны сосудистого компонента застойных явлений не обнаружено. При изучении почек паторфологических изменений также не обнаружено – клубочки не изменены, эпителий, выстилающий канальцевую системы не десквамирован. Показатели креатинина, мочевины, АЛТ и АСТ были в пределах нормы. Таким образом, можно говорить об отсутствии гепато- и нефротоксического эффекта исследуемого материала.

Публикации