Die aktuelle Forschungsarbeit sind doxycyclinbeladene Kollagen-Chitosan-Verbundgerüste zur beschleunigten Heilung diabetischer Wunden. Diabetes ist eine chronische Stoffwechselerkrankung, die durch erhöhte Blutzuckerwerte gekennzeichnet ist. Je länger die Zeit, in der der Einzelne Diabetes hat, desto höher ist das Risiko für Komplikationen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Nephropathie, Neuropathie, Retinopathie und Fußschäden usw.
Nervenschäden in den Füßen und auch eine schlechte Durchblutung der Füße erhöhen das Risiko verschiedener Fußkomplikationen. Wenn sie unbehandelt bleiben, können diese Wunden letztendlich Zehen-, Fuß- oder Beinamputationen erfordern. Ungefähr 25% der Patienten mit Diabetes mellitus haben die Möglichkeit, in ihrem Leben eine diabetische Wunde aufzubauen.
Das therapeutische Management von diabetischen Wunden bleibt bis heute eine Hürde, die es zu überwinden gilt. Obwohl die Pathophysiologie der diabetischen Wunde multifaktoriell ist, wird angenommen, dass die lokale Behandlung mit entzündungshemmenden Medikamenten die erhöhten MMP-9-Spiegel senken und die kutane Homöostase-Rahmenanordnung wiederherstellen und die Heilung bei diabetischen Wunden veranlassen könnte. Doxycyclin, der MMP-9-Inhibitor, wurde in dieser Studie ausgewählt, um diese erhöhten MMP-9-Spiegel zu unterdrücken, ein wichtiges entzündungsförderndes Molekül, das für die anhaltende Entzündung diabetischer Wunden verantwortlich ist.
Auf der anderen Seite faszinieren Biomaterialien den Menschen seit mehreren Jahrzehnten und stehen im Mittelpunkt vieler bahnbrechender medizinischer Durchbrüche für eine effiziente Medikamenten- und makromolekulare Verabreichung und Entwicklung maßgeschneiderter biomedizinischer Geräte. Daher haben wir mit dieser kurzen Einführung ein mit Doxycyclin beladenes Kollagen-Chitosan-Gerüst vorbereitet, um die verzögerte Heilung bei diabetischen Wunden zu beschleunigen. Dies ist Bharat Kumar Reddy, Forschungsstipendiat vom Department of Pharmaceutics, JSS College of Pharmacy, Ooty, Indien.
Heute sind wir hier, um uns mit dem Verfahren zu befassen, wie man ein mit Doxycyclin beladenes Kollagen-Chitosan-Gerüst für die beschleunigte Heilung von diabetischen Wunden vorbereitet. Werfen wir einen Blick in die Prozedur, wie man sich vorbereitet. Wir werden 1,2% Kollagenlösung vorbereiten, für die wir 1,2 Gramm Typ-I-Kollagen nehmen, das aus Rattenschwanz stammt.
Dazu fügen wir 100 ml Millipore-Wasser hinzu und halten es eine halbe Stunde lang beiseite, damit sich das Kollagen in Wasser wölben kann. Im nächsten Schritt wurden 0,8% Chitosanlösung hergestellt, für die wir 0,8 Gramm Mittelmolekulares Chitosan einnehmen, und dies wurde mit 100 ml 1% Essigsäure gemischt. Auch diese Lösung haben wir eine halbe Stunde lang beiseite gelegt.
Nach einer halben Stunde wurden beide Lösungen über Nacht bei einer Drehzahl von 2000 zum mechanischen Rühren unterzogen. Zu der über Nacht gerührten Kollagenlösung fügen wir langsam ein Gramm Doxycyclin hinzu. Und die Lösung, die dieses Kollagen und Doxycyclin enthielt, wurde für eine halbe Stunde Rühren bei einer Drehzahl von 2000 unterzogen.
Zu dieser Lösung fügen wir langsam über Nacht gerührte Chitosanlösung hinzu. Und das, stellen Sie sicher, dass es als physikalische Mischung gekennzeichnet ist, die Doxycyclin, Kollagen, Chitosan enthält. Diese physikalische Mischung haben wir für eine weitere halbe Stunde Rühren bei einer Drehzahl von 2000 unterzogen.
Nach einer halben Stunde wurde diese physikalische Mischung in entsprechende Aluminiumformen überführt, die abmessungen von zwei bis zwei Zentimetern und einer Dicke von 0,5 Zentimetern haben. Später wurden diese Formen in einen Metallbehälter überführt. Dieser Metallbehälter enthielt die Aluminiumformen, wurde dem Tiefgefrieren unterzogen.
Nach 24 Stunden können wir deutlich die erstarrte physikalische Mischung sehen, die Doxycyclin, Kollagen und Chitosan enthält. Diese erstarrte physikalische Mischung wurde weiter zur Lyophilisierung unterzogen. Die Lyophilisierung wurde bei minus 85 Grad plus oder minus vier Grad Celsius für 72 Stunden durchgeführt.
Nach 72 Stunden wurde das lyophilisierte Material aus dem Lyophilisator entnommen. Und hier können wir deutlich die vollständig getrocknete physikalische Mischung sehen, die nichts anderes als als Doxycyclin-geladenes Kollagen-Chitosan-Gerüst bekannt ist. Diese Gerüste wurden zur Vernetzung unterzogen Um die Vernetzung durchzuführen, wurde zunächst ein MES-Puffer durch Die Entnahme von 0,488 Gramm MES und 15 ml Wasser hergestellt, aus denen wir 20 ml MES-Puffer herausnehmen und separat in Ihr Becherglas übertragen.
Zu diesen 20 ml Becherglas wurden 50 mg Doxycyclin-geladenes Kollagen-Chitosan hinzugefügt. Und das Einweichen dieses Gerüsts wurde für eine halbe Stunde durchgeführt. Nach einer halben Stunde wurde das mit Doxycyclin beladene Kollagen-Chitosan-Gerüst aus dem 20 ml MES-Puffer entnommen.
Darüber hinaus wurde es in einer Lösung eingeweicht, die 19,5 ml MES-Puffer, 0,1264 Gramm EDC und 0,014 Gramm NHS enthielt. Das Einweichen wurde für ein Zeitintervall von vier Stunden durchgeführt, um die Vernetzung abzuschließen. Nach der Vernetzung wurde das vernetzte Doxycyclin-beladene Kollagen-Chitosan-Gerüst aus der Lösung entnommen und in einen Behälter überführt, der im Verfahren zuvor detailliert beschrieben wurde, und es wurde separat getrocknet.
Hier können wir deutlich das nicht vernetzte und vernetzte Gerüst zusammen mit den gleichen Bildern sehen. Aus den Bildern geht hervor, dass die Vernetzung des Gerüsts aufgrund der Bildung starker intramolekularer Bindungen zu einer verminderten Porengröße führte. Männliche Wistar-Ratte wurde genommen und die zwei in zwei Zentimeter Markierung wurde auf die dorsale Thoraxregion gezeichnet.
Um die Markierung herum wurde eine Exzisionswunde erzeugt und die Wundverfolgung auf einem OHP-Blatt durchgeführt. Die Spur der Wunde wurde mit Hilfe einer grafischen Methode gemessen. Die am Tier entstandene Wunde betrug etwa 176 mm.
Später wurde die entstandene Wunde mit einem vernetzten Doxycyclin-geladenen Kollagen-Chitosan-Gerüst mit dem Primärverband behandelt und 21 Tage lang überwacht. Sobald das Tier aus der Anästhesie geborgen war, wurde jedes Tier einzeln eingesperrt. Und diese Tiere wurden mit normaler Ernährung und Wasser gefüttert.
Alle Tiere wurden nach dem Erzeugen der Wunde in drei Gruppen eingeteilt, in denen jede Gruppe sechs Tiere enthielt. Hier können wir deutlich den Unterschied zwischen Nulltag und sieben Tagen sehen, in denen die Doxycyclin-belastete vernetzte Gerüstwundreduktion bei etwa 48% lag Und in diesem Bild können wir deutlich den Unterschied zwischen dem Tag 14 und Tag 21 aller Gruppen sehen, in denen doxycyclinbeladenes Kollagen-vernetztes Gerüst um 99% geheilt wurde Der geheilte Bereich wurde isoliert und für histopathologische Studien mit Hilfe der HMB-Färbung verarbeitet. Hier können wir deutlich die reepithelisierte Epidermis am Tag 21 im mit Doxycyclin beladenen Kollagen-Chitosan-Gerüst sehen.
Während im Kontroll- und Vernetzungsgerüst nichts als Placebo, noch die Epidermis gebildet werden musste. Wie unsere eigene Studie haben die hergestellten Doxycyclin-vernetzten Gerüste viele ideale Eigenschaften gezeigt, wie gute mechanische Festigkeit, Biokompatibilität, Wasseraufnahme mit verzögerter Freisetzung sowie antibakterielle und entzündungshemmende Eigenschaften. Diese Gerüste können eine ideale Dosisform für die Behandlung von diabetischen Wunden sein.
